启动子与转录起始.ppt

白雪李晓莲
种工二班
启动子与转录起始
启动子区的基本结构
启动子区的识别
RNA聚合酶与启动子区的结合
-10区与-35区的最佳间距
增强子及功能
真核生物启动子对转录的影响
转录的抑制
主要内容:
★启动子:是一段位于结构基因5’端上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性。
★转录单元:从启动子到终止子的DNA序列
★转录起始位点:与新生RNA链第一个nt相对应DNA链上的碱基。通常为嘌呤
DNA
启动子
转录起点
-1+1
终止子
编码链
模板链
转录区域
RNA
转录
启动子区的基本结构
启动子区的结构特点
★Pribnow 实验( Pribnow box)P76图
-35区-10区
…..T85T83G81A61C69A52…T89A89T50A65A100
YANT/AYY
真核基因
★TATA区:Hogness box(类似原核的Pribnow box)
- 60 - 40
上游元件
-35区
间隔区
间隔区
转录起始位点
-10区
-30 +1
多种不同的调控元件
5’
3’
TATAAA
TATA区
第一位转录碱基
YANT/AYY
启动子区的识别
启动子的功能既受DNA序列的影响,又受其构象的影响,推测RNA聚合酶并不直接识别碱基本身,而是通过氢键互补的方式加以识别。
(类似于酶与底物的结合)
RNA Pol 与启动子区的结合
-10区与-35区的最佳距离
原核生物中,-10区与-35区之间的距离大约是16-19bp,小于15或大于20都会降低启动子活性。
间隔的序列不严格,但是距离的大小可能是决定启动子强度的因素之一。保持适当距离对RNA聚合酶的功能是必要的。
保持启动子这两段序列以及它们之间的距离十分重要,否则就会改变他所控制基因的表达水平
间隔序列对启动子功能相对并不十分重要;但在90%的启动子中,两序列之间的距离约17bp,或者说相隔2个螺旋左右,因而这两个位点大致在DNA双螺旋的同一侧。
不同启动子起动效率不同,分为强启动子(1-2sec启动1次转录)和弱启动子(至少10min才启动1次转录)。
增强子及其功能
1981年Benerji在SV40DNA中发现一个140bp的序列,它能大大提高SV40DNA/兔β—血红蛋白融合基因的表达水平。它位于SV40早期基因的上游,由两个正向重复序列组成,每个长72 bp。目前发现的增强子多半是重复序列,一般长50bp,通常有一个8~12bp组成的“核心”序列,如SV40增强子的核心序列是5’— GGTGTGGAAAG—3’。
增强子或强化子:能强化转录起始的序列。不是启动子的一部分,但能增强或促进转录的起始,除去这两段序列会大大降低基因的转录水平,保留其中一段或取出插至DNA的任何部位,就能保持基因的正常转录。
增强子很可能通过影响染色质DNA-蛋白质结构或改变超螺旋的密度而改变模板的整体结构,从而使得RNA酶更容易与模板DNA相结合,起始基因的转录。
1)远距离效应;
2)无方向性;
3)顺式调节:只调节位于同一染色体上的基因;
4)无物种和基因的特异性;
5)具有组织特异性;
6)具有相位性:其作用和DNA构象有关;
7)有的增强子可对外部信号产生反应。
★增强子的特点: