转录作用(三)

第二类转录因子为组织细胞特异性转录因子或者叫可诱导性转录因子,这此TF是在特异的组织细胞或是受到一些类固醇激素,生长因子或其它刺激后,开始表达某些特异蛋白质分子时,才需要的一类转录因子。

例如:激活剂蛋白-1就是一类可诱导的转录因子,它是由多蛋白质成份组成的复合物,可发由fos基因和jun基因家庭的蛋白质产物组成。当某些生长因子细胞因子和某些化学物质在细胞外刺激这些细胞时,使细胞内JUN蛋白和FOS蛋白发生磷酸化,特异地结合到c-jun基因和c-fos基因的启动子部位,使这些基因转录并翻译出相应的c-JUN蛋白和c-FOS蛋白,这些蛋白质就可组成二聚体的AP-1,AP-1就会结合到细胞核中靶基因的调控部位,促进或激活靶基因的转录活性,产生出由于细胞外刺激因素作用下,这些细胞做出的特异反应一表达出的特异蛋白须分子。有关详细内容见信号转录一章。

RNA链的延长靠核心酶的催化,在起始复合物上第一个GTP的核糖3’-OH上与DNA模板能配对的第二个三磷酸核苷起反应形成磷酸二酯键。聚合进去的核苷酸又有核糖3’-OH游离,这样就可按模板DNA的指引,一个接一个地延长下去。因此RNA链的合成方面也是5’–3。由于DNA链与合成的RNA链具有反平行关系,所以RNA聚合酶是沿着DNA链3’–5’方向移动。整个转录过程是由同一个RNA聚合酶来完成的一个连续下断的反应,转录本RNA生成后,暂时与DNA模板链形成DNA·RNA杂交体,长度约为12个碱基对,形成一个转录泡(图17-7)。转录速度大允是每秒钟30-50个核苷酸,但并不是以恒定速度进行的。在电子显微镜下观察转录现象,可以看到同一DNA模板上,有长短不一的新合成的RNA链散开成羽毛状图形,这说明在同一DNA基因上可以有很鑫的RNA聚合酶在同时催化转录,生成相应的RNA链。而且较长的RNA链上已看到核糖体附着,形成多聚核糖体。说明某些情况下,转录过程未完全终止,即已开始进行翻译。

图17-7 Diagrammatic representation of DNA transcription by E.coli RNA polymerase.The polymerase unwinds a stretch of DNA about 17base pairs in length forming a transcriptional bubble thatprogresses along thd DNA.The DNA has to unwind ahead of the polymerase and rewind behind it .The newly formed RNA forms a RNA-DNA double helix about 12 bae pairs long.

转录的延长阶段,原核生物与真核生物之间没有太大差别。

(三)转录的终止(Termination)

转录是在DNA模板某一位置上停止的,人们比较了若干原核生物RNA转录终止位点附近的DNA序列,发现DNA模板上的转录终止信号有两种情况,一类是不依赖于蛋白质因子而实现的终止作用,另一类是依赖蛋白质辅因子才能实现终止作用,这种蛋白质辅因子称为释放因子,通常又称ρ因子。两类终止信号有共同的序列特征,在转录终止之前有一段回文结构,回文序列是一段方向相反,碱基互补的序列,在这段互补序列之间由几个碱基隔开,不依赖ρ因子的终止序列中富含G·C碱基对,其下游6-8个A;而依赖ρ因子的终止序列中G·C碱基对含量较少,其少游也没有因固定的特征,其转录生成的RNA可形成二级结构即柄一噜噗结构,又称发夹结构,这样的二级结构可能与RNA聚合酶某种特定的空间结构相嵌合,阻碍了RNA聚合酶进一步发挥作用(图17-8)。除DNA模板本身的终止信号外,在入噬菌体中,发现一些蛋白质有协助RNA聚合酶跨越终止部位的作用,叫做抗转录终止蛋白,例如入噬菌体的N基因产物。 真核生物由于RNA转录后很快就进行了加工,因此很难确定原初转录物的3’末端。病毒SV40的终止位点经过研究发现,很像大肠杆菌的不依赖ρ因子的终止子,转录后的RNA可形成一个发夹结构,3’末端带有一连串的U。爪蟾5sRNA的3’末端有4个U,它们前后的序列为富含G·C的序列,这是所有真核生物RNA聚合酶Ⅲ转录的终止信号。这种序列特征高度保守,从酵母到人都很相似,任何改变这种序列特征的突变都将导致转录终止位置的改变。