2011公衛(wèi)助理醫(yī)師考試輔導(dǎo):轉(zhuǎn)錄的基本過程

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真核細(xì)胞RNA合成過程不同于原核生物,特別是具有密碼功能的mRNA分子。哺乳動(dòng)物細(xì)胞等真核細(xì)胞中的大多數(shù)RNA是以前體分子的形式被合成,必須經(jīng)過加工才能形成成熟且具有活性的RNA。真核生物RNA聚合酶需與輔助因子結(jié)合后才結(jié)合模板。
    1)真核生物DNA依賴性RNA聚合酶
    真核生物有3種不同的RNA聚合酶:RNA聚合酶I(RNA-Pol I)、RNA聚合酶II(RNA-Pol II)和RNA聚合酶III(RNA-Pol III)。
    ①RNA聚合酶I位于細(xì)胞核的核仁,催化合成rRNA的前體,rRNA的前體再加工成28S、5.8S及18 S rRNA。
    ②RNA聚合酶II位于核內(nèi),催化轉(zhuǎn)錄生成hnRNA,然后加工成mRNA并輸送給胞質(zhì)的蛋白質(zhì)合成體系。
    ③RNA聚合酶III位于核仁外,催化轉(zhuǎn)錄編碼tRNA、5SrRNA和小RNA分子的基因。mRNA是各種RNA中壽命短、不穩(wěn)定的,需經(jīng)常重新合成。在此意義上說,RNA-pol II是真核生物中活躍的RNA聚合酶。
    ④RNA-pol II催化基因轉(zhuǎn)錄的過程分為3個(gè)期:起始期(RNA聚合酶Ⅱ和通用轉(zhuǎn)錄因子形成閉合復(fù)合體)、延長(zhǎng)期和終止期,起始期和延長(zhǎng)期都有相關(guān)的蛋白質(zhì)參與。環(huán)球網(wǎng)校整理
    2)轉(zhuǎn)錄起始與延長(zhǎng)
    ①轉(zhuǎn)錄起始需要啟動(dòng)子、RNA聚合酶和轉(zhuǎn)錄因子的參與?;蜣D(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游存在DNA序列,包括啟動(dòng)子、啟動(dòng)子上游元件或等近端調(diào)控元件和增強(qiáng)子等遠(yuǎn)隔序列,這些序列都可統(tǒng)稱為順式作用元件。
    ②真核生物轉(zhuǎn)錄起始也需要RNA聚合酶對(duì)起始區(qū)上游DNA序列作辨認(rèn)和結(jié)合,生成起始復(fù)合物。能直接、間接辨認(rèn)和結(jié)合轉(zhuǎn)錄上游區(qū)段DNA的蛋白質(zhì),現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種,統(tǒng)稱為反式作用因子。反式作用因子中,直接或間接結(jié)合RNA聚合酶的,則稱為轉(zhuǎn)錄因子。
    ③真核生物轉(zhuǎn)錄起始時(shí),RNA聚合酶II不與DNA分子直接結(jié)合,而需依靠眾多的轉(zhuǎn)錄因子。首先是轉(zhuǎn)錄因子—TFIID的TBP亞基結(jié)合TATA,另一TFIID亞基TAF有多種,在不同基因或不同狀態(tài)轉(zhuǎn)錄時(shí),與TBP作不同搭配;在TFIIA和IIB的促進(jìn)和配合下,形成IID-IIA- II B DNA復(fù)合體。通過多種轉(zhuǎn)錄因子參與的復(fù)雜過程,使RNA聚合酶II靶向結(jié)合啟動(dòng)子,形成閉合復(fù)合體,開始轉(zhuǎn)錄過程。
    ④真核生物基因組DNA在雙螺旋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,與多種組蛋白組成核小體高級(jí)結(jié)構(gòu),因此,在轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)過程中,RNA-pol會(huì)遇上核小體。轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)時(shí)可以觀察到核小體移位和解聚現(xiàn)象,而且RNA聚合酶不斷打開DNA雙鏈,產(chǎn)生單鏈模板,合成RNA鏈。
    3)轉(zhuǎn)錄終止
    當(dāng)RNA聚合酶到達(dá)基因末端的終止子時(shí),合成的RNA鏈被釋放,RNA聚合酶從模板上脫落。真核生物的轉(zhuǎn)錄終止,是和轉(zhuǎn)錄后修飾密切相關(guān)的。真核生物mRNA有聚腺苷酸(poly A)尾巴結(jié)構(gòu),在轉(zhuǎn)錄后加上。轉(zhuǎn)錄不是在poly A的位置上終止,而是超出數(shù)百個(gè)乃至上千個(gè)核苷酸后才停頓。
    (3)mRNA轉(zhuǎn)錄后加工
    ①真核生物轉(zhuǎn)錄生成的RNA分子是初級(jí)RNA轉(zhuǎn)錄物,幾乎所有的初級(jí)RNA轉(zhuǎn)錄物都要經(jīng)過加工,才能成為具有功能的成熟的RNA。
    ②加工主要在細(xì)胞核中進(jìn)行,主要包括首、尾修飾;前體mRNA的剪接;mRNA編輯。
    例題(單選):RNA的轉(zhuǎn)錄過程可分為三個(gè)階段:
    A 起始、變性、終止 B 延長(zhǎng)、轉(zhuǎn)錄、停止 C起始、延長(zhǎng)、終止
    D 復(fù)制、延長(zhǎng)、終止 E 變性、延長(zhǎng)、自制
    答案:C