一、RNA聚合酶(DDRP)
1. 原核生物的RNA聚合酶
E.coli的RNA聚合酶是由四种亚基组成的五聚体()

RNA聚合酶全酶及核心酶电泳图谱

E. coli RNA聚合酶组分及功能

其他原核生物的RNA聚合酶,在结构、组成、功能上均与E.coli相似。
原核生物的 RNA聚合酶都受一类抗结核药利福平或利福霉素的特异性抑制。这类药物能与RNA聚合酶的亚基特异结合,从而影响酶的活性。
RNA聚合酶所催化的反应

(一)转录模板

双链DNA分子中能作为模板转录出RNA的那条链,称为模板链。又叫反意义链(antisense strand)或Watson链。
另一条互补链称为编码链,又叫有意义链(sense strand) 或 Crick链。
转录产物RNA的碱基序列,除了 T 变U 外,其余与编码链相同。

不对称转录(asymmetric transcription)
&在DNA分子双链上某一区段,一股链可转录,另一股链不转录;
&模板链并非永远在同一单链上。
(二)启动子
DNA上的RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段序列,称为启动子,有序列保守性 。
启动子的结构 :识别部位、 结合部位、转录起始点

转录起点
是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基,研究证实通常为一个嘌呤。常把起点前面,即5‘末端的序列称为上游(upstream),而把其后面即3’末端的序列称为下游(downstream)。在描述碱基的位置时,一般用数字表示,起点为+1,下游方向依次为+2、+3……,上游方向依次为-1、-2、-3……。


原核生物启动子
-35区:一致性序列为TTGACA
是RNA-pol的识别位点
-10区:一致性序列为TATAAT
又叫Pribnow盒
是RNA-pol的结合位点

三、转录过程
分为三个阶段:
起始(initiation)
延长(elongation)
终止(termination)
(一)转录起始
1. RNA聚合酶结合在转录模板的起始区域。
2. DNA双链解开,以一条链为模板,合成第一个磷酸二酯键。
转录起始过程
1. RNA聚合酶全酶(a2bb¢s)与模板结合。
2. DNA双链解开。
3. 在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应,形成转录起始复合物。
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转录起始复合物

(二)转录延长
1. 亚基脱落,RNA–pol聚合酶核心酶变构,与模板结合松弛,沿着DNA模板前移;
2. 在核心酶作用下,NTP不断聚合,RNA链不断延长。


转录泡(transcription bubble):
在转录延长过程中,由局部打开的DNA双链、RNA聚合酶核心酶及新生成的RNA三者结合在一起的复合体,为空泡状结构,又称转录复合物。


(三)转录终止
RNA聚合酶在DNA模板上停顿下来,转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来。
分类:
□ 依赖Rho (ρ)因子的转录终止
□ 非依赖Rho因子的转录终止
1.依赖ρ因子的转录终止
□ 因子是同六聚体蛋白;
□ 因子能结合RNA,与poly C的结合力最强;
□ 因子还有ATP酶和解螺旋酶的活性。

2. 不依赖ρ因子的转录终止
DNA模板上靠近终止处,有特殊的碱基序列,转录出RNA后,RNA产物形成特殊的结构来终止转录。


茎环结构使转录终止的机理
● 使RNA聚合酶变构,转录停顿;
● 使转录复合物趋于解离,RNA产物释放。


