外源基因在植物体内正常转录,产生完整的mRNA,是行使功能的关键环节,转录水平调控最为经济而有效。启动子为基因上与RNA聚合酶结合的独立的区域,它只包围了可转录成RNA的第一对碱基,即转录起始点。目前分离和构建的启动子有组成型(结构型)启动子、组织特异型启动子、发育阶段型启动子和外源因素诱导型启动子等。启动子是决定外源基因转录效率的关键因子。植物作为高等真核生物,启动子并非独立起作用。位于启动子上游或下游的增强子大大提高了启动子的活性,结合在增强子上的转录因子可与启动子上的蛋白互作,改变其超螺旋状态,从而提高转录活性。

基因转录
基因转录是在细胞核内进行的。它是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
一.
DNA的转录
在真核生物中,DNA的转录在细胞核中进行,其中rRNA的合成发生在核仁,mRNA的tRNA的合成发生在核质中。
在原核生物中,转录在细胞质的核质区进行。
1.
转录的反应
2.
转录的方式
转录开始不需要引物,链的延长方向也是
5′→
3′。
每次被转录的DNA只是一个小区段,而且是其中的一条链。
我们将用作RNA合成的模板的链叫做反义链;另一条不做模板的链叫有义链。
对于整个DNA双链,每条链上有的区段用作有义链,有的区段用作反义链。
3.
原核生物参与转录的酶
RNA聚合酶
有五种亚基:a、b、b′、w、s,此外每个酶分子还含有2个Zn原子。
a2bb'ws
=
a2bb'w
+
s
全酶
核心酶
s亚基:用于识别DNA上转录的起始位点,引导核心酶结合到它上面
核心酶:由s亚基识别起始点后,由核心酶负责解开DNA双链、RNA链的延伸、恢复后面的DNA双螺旋
a亚基
——
与启动子结合
b亚基
——
催化磷酸二酯键的形成
b'亚基
——
与DNA模板结合
4.
转录的过程
(1)转录的启动
DNA上存在着转录的起始信号,它是特殊的核苷酸序列,称为启动子。
转录是由RNA聚合酶全酶结合于启动子而被启动的。
其机理是:s因子能识别启动子,并识别有义链,它与核心酶结合,引导核心酶定位到启动子部位。
(2)转录的起始
当聚合酶结合到启动子上后,在启动子附近将DNA局部解链,约解开17个碱基对。(酶与启动子结合的部位是AT富集区,有利于解链)
第一个核苷三磷酸(常常是GTP或ATP)结合到全酶上,形成“启动子-全酶-核苷三磷酸”三元起始复合物。
第二个核苷酸参入,连结到第一个核苷酸的3'羟基上,形成了第一个磷酸二酯键。
s因子从全酶上掉下,又去结合其它的核心酶。
(3)链的延伸
当s因子从核心酶上脱落后,核心酶与DNA链的结合变得疏松(依靠其蛋白质的碱性与酸性核酸之间的非特异性的静电引力),可以在模板链上滑动,方向为DNA模板链的
3′→
5′,同时将核苷酸逐个加到生长的RNA链的3'-OH端,使RNA链以
5′→
3′方向延伸。
在RNA链延伸的同时,RNA聚合酶继续解开它前方的DNA双螺旋,暴露出新的模板链,而后面被解开的两条DNA单链又重新形成双螺旋,DNA双螺旋的解开区保持约17个碱基对的长度。
新合成的RNA链能与模板形成RNA-DNA杂交区,这个杂交区也在随着RNA聚合酶的移动而不断地移动着。
(4)转录的终止
DNA分子上有终止转录的特殊信号,也是特定的核苷酸序列,称为终止子。
RNA聚合酶可以识别终止子,它在一种蛋白质
——
r因子的帮助下,终止转录,放出RNA链;有时,RNA聚合酶不需要r因子的帮助即可终止转录。
核心酶释放了RNA后,也离开DNA。
DNA上的解链区重新形成双螺旋。
基因转录的基本特征:
转录与复制的相同点:都在酶的催化作用下,以DNA为模板,按碱基互补配对的原则,沿5’-3’方向合成与模板互补的新链.
转录与复制的差别:1.转录只发生在一部分区域.约3%的DNA序列最后被表达成为成熟的mRNA进入细胞质中,指导蛋白质的合成.
2.转录时只有一条链为模板,称为模板链或反义链,而另一条称为有意义链或编码链.DNA复制时,两条链都用作模板.
3.转录起始不需要引物的参与,而DNA复制一定要引物的存在.
4.转录的底物是4种核糖核苷三磷酸(rNTP),即ATP、GTP、CTP和UTP;RNA与模板DNA的碱基相互配对关系为G-C和A-U.而复制的底物是dNTP,碱基互补配对关系为G-C和A-T.
5.RNA的合成依赖于RNA聚合酶的催化作用,而DNA复制需要DNA聚合酶,两种聚合酶系不同.
6.转录时DNA-RNA杂合双链分子是不稳定的,RNA链在延伸过程中不断从模板链上游离出来,模板DNA又恢复双链状态;而DNA复制叉形成之后一直打开,不断向两侧延伸,新合成的链与亲本链形成子链.
7.真核生物基因和rRNA、tRNA基因经转录生成的初级转录物一般都需经过加工,才能具有生物功能和成熟的RNA分子.
一、指代不同
1、基因转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
2、翻译:是根据遗传密码的中心法则,将成熟的信使RNA分子(由DNA通过转录而生成)中“碱基的排列顺序”(核苷酸序列)解码,并生成对应的特定氨基酸序列的过程。
3、基因表达:将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。
二、过程不同
1、基因转录:转录因子能与RNA聚合酶结合形成起始复合物,但不组成游离聚合酶的成分。这些因子可能是所有启动子起始转录所必须的。但亦可能仅是譬如说转录终止所必须的。
2、翻译:主要在细胞质内的核糖体中进行,氨基酸分子在氨基酰-tRNA合成酶的催化作用下与特定的转运RNA结合并被带到核糖体上。生成的多肽链(即氨基酸链)需要通过正确折叠形成蛋白质,许多蛋白质在翻译结束后还需要在内质网上进行翻译后修饰才能具有真正的生物学活性。
3、基因表达:由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。
三、作用不同
1、基因转录:是起调控作用的反式作用因子。转录因子是转录起始过程中RNA聚合酶所需的辅助因子。
2、翻译:是中心法则中一个不可或缺的过程,对生物机体的性能有着不可或缺的作用。
3、基因表达:利用基因表达来合成生命的大分子。
参考资料来源:百度百科-基因表达
参考资料来源:百度百科-翻译
参考资料来源:百度百科-基因转录
你好,基因转录是在细胞核内进行的。它是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。基因转录有正调控和负调控之分。如细菌基因的负调控机制是当一种阻遏蛋白(repressor protein)结合在受调控的基因上时,基因不表达;而从靶基因上去除阻遏蛋白后,RNA聚合酶识别受调控基因的启动子,使基因得以表达,这是正调控。这种阻遏蛋白是反式作用因子。
原核生物基因转录过程 包括启动、延伸和终止.
1、启动: RNA聚合酶正确识别DNA模板上的启动子并形成由酶、DNA和核苷三磷酸(NTP)构成的三元起始复合物,转录即自此开始.第一个核苷三磷酸与第二个核苷三磷酸缩合生成3′-5′磷酸二酯键后,则启动阶段结束,进入延伸阶段.
2、延伸: σ亚基脱离酶分子,留下的核心酶与 DNA的结合变松,因而较容易继续往前移动.随着转录不断延伸,DNA双链顺次地被打开,并接受新来的碱基配对,合成新的磷酸二酯键后,核心酶向前移去,已使用过的模板重新关闭起来,恢复原来的双链结构.
3、终止: 转录的终止包括停止延伸及释放 RNA聚合酶和合成的 RNA.在原核生物基因或操纵子的末端通常有一段终止序列即终止子; RNA合成就在这里终止.原核细胞转录终止需要一种终止因子ρ(四个亚基构成的蛋白质)的帮助.
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