分离到的癌基因有几十种,其中很大一部分有癌基因产物 2、细胞癌基因
能与病毒癌基因杂交→有一部分是病毒癌中没有的,近百种 ①病毒癌基因与细胞癌基因相比较,通常失去了两端的某些序列 ②病毒癌基因缺乏内含子,而细胞癌基因中有,其外显子序列与细胞癌同
源性强(mRNA=cDNA)
③病毒癌基因与细胞癌基因的外显子有细微的差别(所以其具有转化能力) 原癌基因产物:维持细胞增长、分化
⑴生长因子有其类似物。⑵信号传递蛋白→引起细胞递增。⑶蛋白激酶。 ⑷细胞生长核因子(DNA结合蛋白) 激活癌基因的因素:
⑴原癌基因突变 ⑵获强启动子 ⑶甲基化程度下降 ⑷拷贝数增加 ⑸基
因易位或重排
3.抑癌基因:功能不太明晰 ①参与细胞黏合
②细胞周期负调控因子:终止细胞生长,促进细胞衰老、死亡
将单一抑癌因子导入癌细胞中未必能终止癌变
4.增变基因:
负责维持染色体组完整性和信息传递的保真度,该类基因的突变导致DNA错误率上升。
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第五章 转录
一.编码链与模板链、反义链
上游,下游 转录起始位点:+1 二.RNA聚合酶
1.E.coli的RNA聚合酶:
大部分原核生物的RNA聚合酶的结构十分类似
E.coli中一个细胞中大约有7000个RNA聚合酶分子,其中一般有2500-5000
个在参与RNA合成,速度在37℃下约为40b/s(有多种说法)
①核心酶:α2ββ
,,
+δ称为全酶
a.各亚基的作用:
⑴β亚基:可能具有与底物(NTP)及新生成的RNA链结合的能力
利福霉素可阻断新生成的RNA链转移至RNA酶的结合位点,阻断新生RNA链的第3或4个核苷酸增加
链霉溶菌素可抑制延伸反应,二者均是与β结合的 ⑵β亚基:可能与模板结合
肝素可与β亚基结合而抑制转录,并且可以与β亚基竞争DNA的结合位点
⑶α亚基:可能参与全酶组装与全酶识别启动子,还可能与一些转录因子结合
大肠杆菌T5和T7噬菌体RNA聚合酶仅一条多肽链,表明一条链即可完成合成,E .coli的多条链可能与功能复杂性有关(识别1000个以上转录单位的启动子)→真核生物的更复杂。 b.核心酶与DNA结合
松驰型结合,结合常数 2/mol半衰期60min,属DNA磷酸基因与蛋白质碱性基因间非特异吸附
③δ因子:α2ββ+δ=全酶
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a.作用:负责模块链的选择和转录的起录,是酶的别构效应物,使酶专
一性识别模板上的启动子 →加入δ因子后使RNA聚合酶与DNA上非特异结合下降了几百-几千倍,使结合半衰期小于1s,使酶与启动子区结合常数提高几百倍,半衰期达数小时甚至数十小时。
例:核心酶在T7噬菌体DNA上有约1300个结合位点,平均结合常数
2 X 10 ,加入δ后,两大类,大部分在10-10间,仅8个在10
b.δ因子的替换
E.coli中,δ因子与转录因子协同可识别不同启动子
通常情况下,E.coli中用δ70(rpoD编码),rpoH编码δ32热休克
蛋白,rpoN编码δ54缺氮使用。 分子伴侣:概念及其特征
在枯草杆菌中有约10种δ分子,δ因子的更替意味着生活史的更替,
δ55主要出现在营养细胞中,δ29主要出现于孢子形成阶段
噬菌体SPO1感染:早期基因 4-5min后中期,8-12min后晚期基因 早期基因有与寄主相同启动子,由宿主α2ββδ43转录,中期基因
转录28编码δ因子(gp28)以修饰宿主RNA聚合酶,中期基因33、34(gp33、gp34)代替gp28
2.真核生物的RNA聚合酶
对鹅膏蕈 定位 转录产物 相对活性 (xun)碱敏感性 RNA polⅠ RNA polⅡ RNA polⅢ 核仁 核质 核质 tRNA 核RNA tRNA 50%-70% 20%-40% 10% 不敏感 敏感 不同种类的敏感性不同 分子量均很大为500KD以上,由8-14亚基组成(不能正确选择启动子) 线粒体与叶绿体中还存特殊的RNA聚合酶
11
8
912
-10
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三.启动子
指DNA分子上被RNA聚合酶识别并结合形成起始转录复合物的区域,它还包括
一些调节蛋白因子的结合区
1.确定启动子区域的方法
①足迹法:内切酶切割末端标记的DNA分子 ②修饰法:结合部位不被修饰 2.原核生物的启动子
①转录起始位点 〉90%以下的为嘌呤,绝大多数为A
②-10区(Pribnow框):TATAAT, RNA聚合酶的牢固结合位点,解链区 ③-35区 TTGACA(Sextama框):δ因子识别位置,初始结合位置 ④-10—-35区距离:17b 3.真核生物启动子:
①RNA聚合酶Ⅰ的启动子:只转录rRNA,核心启动子(-45--+20),上游调
控元件(UCE -180—-107) ②RNA聚合酶Ⅱ的启动子:最复杂
a.帽子位点,转录起始位点,大多为A(非模块链) b.TATA框 (Hogness框):-30处 TATAA(T)AA(T) c.CAAT框 -75bp GGC(T)CAATCT 影响最大 d.GCbox:-90B左右 GGGCGG 每启动子可有多个拷贝
③DNA聚合酶Ⅲ的启动子:(5SrRNA、tRNA、SnRNA) 5SrRNA、tRNA:内部启动子 4.转录起始
①原核生物,RNA聚合酶与启动子结合后,与DNA形成封闭型启动子复合物,然后-10区左右的DNA发生熔解,形成12-17b的单链区,形成开放型启动子复合物,二者均为二元复合物。这时RNA聚合酶大约与75bp的DNA(-55-+20)相互接触,在开放型启动子起始复合物中,RNA聚合酶上的起始位点和延伸位点被相应的NTP占据,在β亚基的催化下形成第一个磷酸二酯键,从而形成
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三元复合物,δ因子解离下来,形成复合物,此时核心酶约与55bp(-35-+20)的DNA相互接触
②真核生物RNA酶需其他辅助因子作用才能起始转录
对Ⅱ:通用启动子指RNA聚合酶Ⅱ可起始转录的最短的启动子序列,可在任何细胞内表达而无组织特异性,能使这类启动子起始转录所需的辅助因子称为基础转录因子
四.转录的终止(原核生物) 1.不依赖ρ因子的终止
终止位点上游存在一个富含GC碱基的二重对称区,由其产生的RNA很易形成发夹结构。随后有-4—8个A,转录为U,A-U不稳定,终止效率取快于发卡与U的长度
2.依赖ρ因子的终止
5 ρ:有依赖于RNA的ATPase活性,RNA长度要大于50nt。 2?10六聚体蛋白,
3.抗终止作用
①破坏茎—环结构 ②蛋白质抗终止→基因表达调控的一种方式 五.原核生物与真核生物mRNA特征比较
1.原核生物mRNA特点(原核生物rRNA、tRNA要进行转录后加工,而mRNA则不)
①半衰期短:一般认为转录开始1min后,降解就开始了
②以多顺反子形式存在:第一蛋白合成后,核糖体分解(但往往第一对第二有调控作用,打开mRNA二级结构)
③无5’帽子、3’尾,有SD序列与16SrRNA3’端反向互补 16SrRNA该与SD配对区自身可形成二级结构(解释)
2、核生物mRNA的特点
①5’加帽,反应快速,5’终端是一个在mRNA转录后加上去的甲基化鸟嘌呤。加“G”是由腺苷酸转移酶完成的,GTP与原mRNA上5’三磷酸腺苷缩合,
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