第二十章 转录的起始.pdf

第二十章 转录的起始 真核生物细胞的转录分为3 类，每一类由不同的RNA 聚合酶转录： RNA 聚合酶Ⅰ转录rRNA RNA 聚合酶Ⅱ转录mRNA RNA 聚合酶Ⅲ转录tRNA 和其它小RNA 起始需要辅助因子(Accessory factor)，但以后就不需要了。相对(vis-à-via) 辅助因子 的平衡职责在所有 核生物的 RNA 聚合酶是相似的。这些因子本身不是酶而是协助负责 识别启动子。这和细菌的 RNA 聚合酶的方式(Modus operandi )相对应，在辅助因子的帮 助下，其中一个基本的酶识别启动子。 RNA 聚合酶Ⅰ和Ⅱ的启动子(Promoter)位于转录起点上游(大多数) ，但 RNA 聚合酶 Ⅲ的一些启动子位于转录起点下游。每一个启动子包含特有的几组短的保守序列，可以 被适当种类的因子识别。RNA 聚合酶Ⅰ和Ⅲ，每一个识别一套相对有限的启动子，而且 依靠少量的辅助因子。 RNA 聚合酶Ⅱ利用的启动子在序列上显示出更多的变化，并且是结构中的模序 (Modular) 。被转录因子识别的短序列元件位于起始位点上游。这些顺式作用位点(cis- acting site)通常伸展的区域大于 200bp 。这些被识别的元件和因子中的一些是很普遍的： 它们经常在不同的启动子中发现而且是必要的应用。其它的是特异性的：它们确定特定 种类的基因而且它们用于调控这些元件在个别启动子的不同组合中出现。 联合 RNA 聚合酶的因子的数目很大。我们将它们分成三类群。我们在这一章考虑前 两类，在下一章考虑第三类： 通用因子(General factor)是在所有启动子的 RNA 合成的起始结构所必须的。它们加入 RNA 聚合酶在起始位点周围形成复合体，而且它们决定起始的位置。这些通用的因子和 RNA 聚合酶组成基本转录机构(Basal transcription apparatus)。 上游因子(Upstream factor)是 DNA 结合蛋白，它们识别位于起始位点上游的特异性短共 有元件。这些因子的活性不被调控，它们是无所不在的，而且作用于在 DNA 上含有合适 结合位点的启动子。它们增加起始的效率，而且是在充分水平上的启动子起作用所必须 的。所有表达所需要的一套精确的因子是任何特定启动子的特性。 可诱导因子(Inducible factor)作为上游因子以同样的通用方法起作用，但具有调节作用。 它们在特定的时间或特定的组织被激活或合成，因此负责时间和 间上转录模式的调 控。它们结合的序列称为应答元件(Response element)。 只含有一个被通用的和上游因子识别的元件的启动子可以在任何类型的细胞中转 录。这些启动子可能负责细胞内必须表达的基因表达(有时称为持家基因，Housekeeping genes) 。没有元件/ 因子组合是必不可少成分的启动子，暗示了由 RNA 聚合酶Ⅱ发起的起 始可能有许多不同的方法。其普遍的特征是上游或可诱导转录因子结合的序列元件位于 起始位点的上游。与 DNA 结合的因子与一个复合体结构相联合，在复合体中蛋白质与蛋 白质的相互作用很重要。上游和可诱导因子通过和基本转录机构的相互作用来起作用， 典型的是与一些通用因子。 启动子上的序列成分是根据通常它们必须位于转录起始点的附近和起始所必须的而 有效定义的。增强子(Enhancer)是涉及起始的另一种类型的位点。它的确认是通过刺激起 始的序列，但距离起始位点相 远。增强子元件经常是组织特异性(Tissue-specific)或瞬时 调控的靶点。图 20.1 列出启动子和增强子的普遍性质。增强子成分类似于由不同模序元 件构成的启动子。然而，元件被组织成紧密相邻的排列。增强子元件像启动子的元件一