基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄機(jī)制介紹
轉(zhuǎn)錄過程由RNA聚合酶(RNAP)進(jìn)行,以DNA為模板,產(chǎn)物為RNA。RNA聚合酶沿著一段DNA移動(dòng),留下新合成的RNA鏈。
基因組DNA由兩條反向平行和反向互補(bǔ)鏈組成,每條鏈具有5'和3'末端。這兩條鏈分別稱為“模板鏈”(產(chǎn)生RNA轉(zhuǎn)錄物的模板)和“編碼鏈”(含有轉(zhuǎn)錄本序列的DNA序列)。
轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行。根據(jù)堿基配對(duì)原則,RNA聚合酶一次將一個(gè)RNA核苷酸添加到生長(zhǎng)的RNA鏈中。該RNA與模板鏈的的3'→5'DNA鏈互補(bǔ),其本身與編碼鏈的5'→3'DNA鏈互補(bǔ)。因此,得到的5'→3'RNA鏈與編碼DNA鏈相同,只是DNA中的胸腺嘧啶(T)被RNA中的尿嘧啶(U)取代。編碼鏈中的“ATG”通過模板鏈中的“TAC”間接轉(zhuǎn)錄為mRNA中的“AUG”。
原核生物的轉(zhuǎn)錄是通過單一類型的RNA聚合酶進(jìn)行的,需要一個(gè)稱為Pribnow盒的DNA序列以及sigma因子(σ因子)以開始轉(zhuǎn)錄。真核生物的轉(zhuǎn)錄由三種類型的RNA聚合酶進(jìn)行,每種RNA聚合酶需要一種稱為啟動(dòng)子的特殊DNA序列和一組DNA結(jié)合蛋白(轉(zhuǎn)錄因子) 來啟動(dòng)該過程。 RNA聚合酶I負(fù)責(zé)核糖體RNA(rRNA)基因的轉(zhuǎn)錄。 RNA聚合酶II(Pol II)轉(zhuǎn)錄所有蛋白質(zhì)編碼基因以及一些非編碼RNA(例如snRNA,snoRNA或長(zhǎng)非編碼RNA)。 RNA聚合酶III轉(zhuǎn)錄5S rRNA,轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)基因和一些小的非編碼RNA(例如7SK)。當(dāng)聚合酶遇到稱為終止子的序列時(shí),轉(zhuǎn)錄結(jié)束。