原核生物RNA转录的核心启动子包含有什么

作者&投稿:僪风 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
生物学教育属于理工类专业吗?~

生物科学专业包括了生物科学和生物技术两个专业方向,这些专业学科主要培养学生学习生物科学技术方面的基本理论、基本知识。
单独的生物系属于理科,自然科学6大学科之一,毕业后是理学学士。
但是有很多生物相关专业是属于工科专业,例如生物工程,生物信息技术,生物化学工程之类的专业。

生物技术专业
本专业培养适应我国社会主义现代化建设实际需要,德、智、体全面发展,较全面地掌握生命科学尤其是生物科学的基本知识、基本理论和基本技能,具有现代生物技术系统的基础理论知识以及扎实的实验技能,熟悉生物技术学科的发展现状和前沿及其在生产实践中的应用,具备广泛的人文社科和经济管理科学的基本素质,受到科学研究及工程应用双重技能和素质训练,在教学、科研、科技开发及管理等方面具有良好素质的高级生物技术新人才。

主要课程:植物生物学、动物生物学、微生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、生物技术原理、基因工程、细胞工程、酶工程、环境生物技术、农业生物技术、食品卫生安全及专业英语等。

学生毕业后,可以到科研院所、高等学校以及食品轻工、环保工业、现代农业等企事业单位或管理部门从事教学、科研、科技开发以及行政管理等方面的工作;还可以到国内外相近学科的教学研究单位继续深造。

答案:A、B、C

启动子的基本结构

启动子是一段位于结构基因5'端上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。因为基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物,故RNA聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合是转录起始过程中首先要解决的问题。有实验表明,对许多启动子来说,RNA聚合酶与之相结合的速率至少比布朗运动中的随机碰撞高100倍。

转录的起始是基因表达的关键阶段,而这一阶段的重要问题是RNA聚合酶与启动子的相互作用:启动子的结构影响了它与RNA聚合酶的亲和力,从而影响了基因表达的水平。

为什么RNA聚合酶能够仅在启动子处结合呢?显然启动子处的核苷酸顺序具有特异的形状以便与RNA聚合酶结合,就好像酶与其底物的构相恰恰适合一样。将100个以上启动子的顺序进行了比较,发现在RNA合成开始位点的上游大约10bp和35bp处有两个共同的顺序,称为-10和-35序列。这两个序列的共同顺序如下,-35区“TTGACA”,-10区“TATAAT”。大多数启动子均有共同顺序(consensus sequence),只有少数几个核苷酸的差别。

转录单元

转录单元(transcription unit) 是一段从启动子开始至终止子(terminator)结束的DNA序列,RNA聚合酶从转录起点开始沿着模板前进,直到终止子为止,转录出一条RNA链。在细胞中,一个转录单元可以是一个基因,也可以是几个基因。

转录起点

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),而把其后而即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……。

启动子区

启动子区是RNA聚合酶的结合区,其结构直接关系到转录的效率。关于其结构特点,Pribnow设计了一个实验,他把RNA聚合酶全酶与模板DNA结合后,用DNase l水解DNA,然后用酚抽提,沉淀纯化DNA后得到一个被RNA聚合酶保护的DNA片段,约有41~44个核苷酸对。他先后分离了fd噬菌体、T7噬菌体的A2及A3启动子、h噬σ菌体的PR启动子及大肠杆菌乳糖操纵子的UV5启动子等5段被酶保护的区域,并进行了序列分析,以后又有人做了50多个启动子的序列分析后发现,在被保护区内有一个由5个核苷酸组成的共同序列,是RNA聚合酶的紧密结合点,称为Pribnow区(Pribnow box),这个区的中央大约位于起点上游10bp处,所以又称为-10区。

许多原核生物都含有这两个重要的启动子区:RNA聚合酶同启动子结合的区域称为启动子区。将各种原核基因同RNA聚合酶全酶结合后,用DNase I水解DNA,最后得到与RNA聚合酶结合而未被水解的DNA片段,这些片段有一个由5个核苷酸(TATAA)组成的共同序列,以其发现者的名字命名为Pribnow框(Pribnow box),这个框的中央位于起点上游10bp处,所以又称-10序列(-10 sequence),后来在-35 bp处又找到另一个共同序列(TTGACA)。Hogness等在真核基因中又发现了类似Pribnow框的共同序列,即位于-25~-30 bp处的TATAAAAG,也称TATA框(TATA box)。TATA框上游的保守序列称为上游启动子元件(upstream promoter element,UPE)或上游激活序列(uptream activating sequence,UAS)。另外在-70~-78 bp处还有一段共同序列CCAAT,称为CAAT框(CAAT box)。

在真核生物基因中,Hogness等先在珠蛋白基因中发现了类似Pribrow区的Hogness区(Hogness box),这是位于转录起始点上游-25~-30 bp处的共同序列似TAAA,也称为TATA区。另外,在起始位点上游-70~-78 bp处还育另一段共同序列CCAAT,这是与原核生物中-35bp区相对应的序列.称为CAAT区(CAAT box)。

-10位区和-35位区

提纯被保护的片段后却发现,RNA聚合酶并不能重新结合或并不能选择正确的起始点,表明在保护区外可能还存在与RNA聚合酶对启动子的识别有关的序列。果然,科学家不久就从噬菌体的左、右启动子PL及PR和SY40启动子的-35 bp附近找到了另一段共同序列:TTGACA。经过数年的努力,分析了46个大肠杆菌启动子的序列以后.确证绝大部分启动子都存在这两段共同序列,即位于-10bp处(……T89A89T50A65A100……)的TATA区和-35 bp处(……T85T83G81A61C69A52……)的TTGACA区。现已查明,-10位的TATA区和-35位的TTGACA区是RNA聚合酶与启动子的结合位点,能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力。

原核生物中-10区同-35区之间核苷酸数目的变动会影响基因转录活性的高低,强启动子一般为17±1 bp,当间距小于15 bp或大于20 bp时都会降低启动子的活性。

以下是核苷出现的概率: [3] 

核苷出现的概率表格

在真核基因中,有少数基因没有TATA框。没有TATA框的真核基因启动子序列中,有的富集GC,即有GC框;有的则没有GC框。GC框位于-80~-110bp处的GCCACACCC或GGGCGGG序列。

TATA框的主要作用是使转录精确地起始;CAAT框和GC框则主要是控制转录起始的频率,特别是CAAT框对转录起始频率的作用更大。如在TATA框同相邻的UPE之间插入核苷酸,也会影响转录使之减弱。

-10序列(原核生物)也称为Pribnow box,在真核生物中相应的序列称为TATA盒,又称为Goldberg-Hogness box,是RNA聚合酶Ⅱ的结合部位。-10和-35这两个部位都很重要:【1】RNA聚合酶能和-35和-10序列中的碱基和DNA主链中的磷酸基相接触;【2】离开共同顺序较远的启动子的活性亦较弱;【3】最重要的是,破坏启动子功能的突变中有75%都是改变了共同顺序中的碱基,其余25%亦为离共同顺序较近的。-35和-10序列相距约20bp,即大致是双螺旋绕两圈的长度。因为这两个结合区是在DNA分子的同一侧面,可见此酶是结合在双螺旋的一面。可以想像,它能"感觉到每个结合区的沟底中碱基所产生的特异形状。"

原核生物亦有少数启动子缺乏这两个序列(-35和-10)之一。在这种情况下,RNA聚合酶往往不能单独识别这种启动子,而需要有辅助蛋白质的帮助。可能是这些蛋白质因子与邻近序列的反应可以弥补启动子的这个缺陷。

在真核生物中,在转录起始位点上游70-80bp处有CAAT顺序,也称为CAAT盒。这一顺序也是比较保守的共同顺序:GCCTCAATCT。RNA聚合酶Ⅱ可以识别一顺序。在对家兔β珠蛋白基因CAAT顺序的研究中发现,用人工方法诱导CAAT顺序发生突变使家兔β珠蛋白基因的转录水平降低。

启动子中的-10和-35序列是RNA聚合酶所结合和作用必需的顺序。但是附近其他DNA顺序也能影响启动子的功能。例如,在核糖体RNA合成的起始位点的上游50到150核苷酸之间的顺序就是对启动子的完全活性所必需的。如果这一段DNA顺序缺失并由其他外来DNA所取代(例如克隆在质粒DNA中的rRNA基因),则转录起始的频率将降低10倍。同样,在其他情况下,远隔部位的富有AT的DNA顺序被认为能增进转录起始的频率。有时候上游顺序可以是某些能直接激活RNA聚合酶的"激活蛋白"的结合部位。但是,上游顺序往往有另外的功能。例如上游顺序可以吸引拓扑异构酶,后者可导致结合的局部产生有利于转录起始的超螺旋状态。上游顺序所引起的DNA结构的微细变化可能在双螺旋上被传导到相当远的距离,因此上游顺序的变化可以影响到-10和-35区的DNA结构细节。






什么是RNA的转录后加工?简述真核生物mRNA前体的加工过程?什么是RNA的...
【答案】:在细胞内,由RNA聚合酶合成的原初转录物往往需要经过一系列的变化,包括链的裂解、5'端与3'端的切除和特殊结构的形成、核苷的修饰和糖苷链的改变以及拼接和编辑等过程,才能转变为成熟的RNA分子。此过程称之为转录后加工。原核mRNA一经转录通常立即进行翻译,一般不进行转录后加工,其他各类RNA...

简述真核生物rRNA基因,tRNA基因,mRNA基因的转录机制。
【答案】:真核生物中,由RNA聚合酶Ⅰ催化产生前体rRNA的合成;RNA聚合酶Ⅰ转录产物是45SrRNA,经过剪接修饰生产除5SrRNA外的各种rRNA。真核生物的rRNA基因是一类中度重复的基因,拷贝数都在数百个至数万个,人类的rRNA基因约为300个拷贝。RNA聚合酶Ⅱ催化前体mRNA的合成。由RNA聚合酶Ⅲ催化产生前体tRNA...

真核生物与原核生物mRNA转录的主要区别
1、存在形式不同 原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在。2、工作形式不同 原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的。真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工,加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作。3、结构特点不同 真核生物mRNA由5′端帽子结...

信使RNA转录、翻译的场所都在哪里啊?
真核生物信使RNA转录的场所是细胞核,翻译的场所是细胞质中的核糖体;原核生物信使RNA转录的场所是细胞质,翻译的场所也是细胞质中的核糖体.

真核生物转录成的初级rna也叫
真核生物转录成的初级rna也叫原始转录前体。真核mRNA的原始转录产物(也称原始转录前体),hnRNA(hetero-geneousnuclearRNA,核不均一RNA),最终被加工成成熟的mRNA。真核细胞编码蛋白质的基因以单个基因为转录单位,转录成单顺反子mRNA,并且大多数基因是断裂基因。

真核生物mrna的转录后加工方式有哪些
真核生物mRNA转录后进行加工的方式如下:真核生物编码蛋白质的基因以单个基因为转录单位,但有内含子,需切除。信使RNA的原初转录产物是分子量很大的前体,在核内加工时形成大小不等的中间物,称为核内不均一RNA(hnRNA)。其加工方式包括:1、5’端加帽子:在转录的早期或转录终止前已经形成。首先从5...

参与原核rna转录的物质有哪些
转录需要RNA聚合酶的参与,这些酶的作用是催化RNA合成。在原核生物转录的过程中只有一种RNA聚合酶,催化所有RNA的合成。在真核生物中则有RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ三种不同酶。RNA聚合酶Ⅰ存在于细胞核内,催化合成除5SrRNA以外的所有rRNA的合成;RNA聚合酶Ⅱ催化合成mRNA前体,即不均一核...

原核生物和真核生物的转录过程有哪些区别和联系?
区别:真核生物转录是在细胞核中进行,而原核生物没有细胞核,在拟核中进行;真核生物一般只编码一个基因,即单顺反子,而原核生物转录通常是多顺反子;真核生物RNA酶依靠转录因子识别并结合起始序列。而原核生物全酶结合启动子区到达转录起始位点,生成第一个磷酸二酯键后,6亚基脱离,标志起始完成...

真核生物的转录
真核生物有3种依赖DNA的RNA聚合酶,即RNA聚合酶1、2、3。RNA聚合酶1负责转录rRNA。RNA聚合酶2负责转录结构基因mRNA和部分snRNA。RNA聚合酶3负责转录tRNA和5s rRNA。 真核生物RNA聚合酶2必须与多与20个转录因子TF2(transcription factor; 或称转录起始因子,transcription initiation factor,TIF;或称一般转录因子,general...

简述原核生物DNA复制,RNA转录及蛋白质翻译的详细过程。
DNA复制,RNA转录及蛋白质翻译的详细过程:有细胞的生物,都是遵循“DNA自我复制→转录→翻译”的。遗传物质是一条不与组蛋白结合的环状双螺旋脱氧核糖核酸(DNA)丝,不构成染色体(有的原核生物在其主基因组外还有更小的能进出细胞的质粒DNA)。在蛋白质合成过程中起重要作用的核糖体散在于细胞质内,...

右江区18748444261: 原核生物的启动子有哪些基本特征 -
伏于二十: 启动子:RNA聚合酶识别、结合并开始转录所必需的一段DNA序列. 不同的启动子都存在保守的共同序列,包括RNA聚合酶识别位点和结合位点. (1)、-10序列在转录起点上游大约-10处,有一个6bp的保守序列TATAAT,称Pribnow框.此段序...

右江区18748444261: 启动子有哪些? -
伏于二十: 这个问题太大了,启动子的类型很多呢. lac,trc,CMV,SV40,U6, T7, 等,关键的知道需要在什么宿主表达,表达什么蛋白,需要多大表达量.

右江区18748444261: 真核生物的启动子和原核生物的启动子的结构有什么区别 -
伏于二十: 一、原核生物启动子: 在基因或操纵子的终末往往具有特殊的终止顺序,它可使转录终止和RNA聚合酶从DNA链上脱落. 原核生物启动子序列包括:CAP序列,增强聚合酶的结合和转录的起始序列(-70~-40);识别区(-35);解旋区(-10)...

右江区18748444261: 原核生物与真核生物启动子的一般构造是什么 -
伏于二十: 与原核生物基因表达调控比较: 与原核启动子的含义相同,真核生物的启动子是指RNA聚合酶(应为起始复合物)结合并起动转录的DNA序列. 真核不同启动子间不像原核那样有明显共同一致的序列,而且单靠RNA聚合酶难以结合DNA而起动转录,而是需要多种蛋白质因子的相互协调作用 不同启动子序列也很不相同,要比原核更复杂、序列也更长. 真核启动子一般包括转录起始点及其上游约100-200bp序列,包含有若干具有独立功能的DNA序列元件,每个元件约长7-30bp.

右江区18748444261: TATA - box GC - box CAAT - box 各是什么功能? -
伏于二十: 这要从真核生物DNA的转录讲起了,生物体中,在DNA的指导下合成RNA的过程称为转录.转录是通过DNA指导的RNA聚合酶来实现的.转录的过程(原核生物)分为:模板识别、起始、延长、终止. 转录的起始是由启动子控制的,结束以终...

右江区18748444261: 开放平台上架审核点位暗可通过(可识别点位正确,外观可识别车标)()...
伏于二十: 先解释一下基因组(genomes)的概念,简单说,基因组就是一个细胞中遗传物质的总量.我们人类是二倍体,体细胞有46条/23对染色体,其实就是2套染色体,1套有23条,那么这23条染色体上所有的DNA序列就是人类的基因组.我想这道...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网