Mindmap --- 模板识别

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现代分子生物学 思维导图 — RNA 的复制之模板识别。

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  • 模板识别
    • 启动子
      • 启动子 (promoter) 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 准确结合。
      • 转录因子：是一群能与基因 5` 端上游特定序列专一性结合，从而保证目的基因以特 定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子
      • 间隔序列对启动子功能相对并不十分重要
      • 距离的大小是决定启动子强度的因素之一
      • 原核生物
        • RNA 聚合酶 全酶 能识别启动子区
        • 启动子区的识别（类似于酶和底物之间的结合）
          • 启动子的功能既受 DNA 序列的影响，又受其构象的影响，推测 RNA 聚合酶并不直接识别 碱基本身，而是通过氢键互补的方式加以识别。
        • 经典的原核生物启动子主要由 4 个区域组成
          • -35 序列
            • 保守性 T 82 T 84 G 78 A 65 C 54 A 45
            • -35 序列在很大程度上决定了启动子的强度。
            • -35 序列的功能是 σ 因子初始识别并结合的位点，与 RNA 聚合酶全酶有很高的亲和性。
            • 为 RNA 聚合酶 σ 因子的识别位点。RNA 聚合酶与该位置接触在启动 子区域形成封闭复合物。
          • -10 序列
            • 保守性 T 80 A 95 T 45 A 60 A 50 T 95
            • 决定着转录的方向，RNA 聚合酶在此部位与 DNA 结合成稳定的复合物。
            • 它的功能是 RNA 聚合酶牢固结合的位点，是启动子的关键部位。
            • 为 RNA 聚合酶牢固结合位置并在此解链，形成开放起始复合物。
          • 转录起点
          • -10 序列和 - 35 序列间的距离
      • 真核生物
        • RNA 聚合酶不能识别启动子区，需要 转录调控因子 按顺序结合到启动子上，RNA 聚合酶才能与之结合形成 转录起始前复合物 PIC
          • 结合顺序： D-A-B-F-E-H
          • TFII-D: 首先与 TATA 区结合
          • TFII-A: 稳定 TFII-D 与 TATA 区的结合
          • TFII-B: 帮助 RNA 酶与启动子区结合
          • TFII-F: 与 RNA 酶结合
          • TFII-E 与 TFII-H: 促进转录开始
        • RNA 聚合酶 II 的启动子
          • TATA box
            • 负责转录精确起始，定位
            • TATA 区和相邻的 UPE 区之间插入核苷酸会使转录减弱
          • 上游启动子元件
            • CAAT box
              • 控制转录起始频率（影响最大）
            • GC box
              • 控制转录起始频率
            • octamer box
          • 远端调控区
            • Enhancer 增强子
              • 能强化转录起始的序列，不是启动子的一部分，但能增强或者促进转录的起始
              • 特点
                • 具有远距离效应
                • 无方向性
                • 顺式调节
                • 无物种和基因的特异性
                • 具有组织的特异性
                • 有相位性。其作用和 DNA 的构象有关
                • 有的增强子可以对外部信号产生反应
            • UASs 上游激活序列
            • silencer 沉默子
              • 位于基因两端的抑制基因表达所必须的序列
              • 表达抑制增强子的作用
              • 它被有关的反式作用因子作用
            • dehancer 减弱子
            • insulator 绝缘子
              • 是一段具有特化染色质结构的区域
              • 能阻断增强子或沉默子对靶基因 / 启动 子的增强或失活作用效应，而且形成一个特异的 “真空地带”
              • 能保护两个绝缘子之间的基因免受任何外界因子的作用与影响
              • 当一个绝缘子处于增强子和启动子之间
                • 可以阻断增强子与下游基本转录复合体的结合，从而消除增强子对启动子增强表达效应
              • 当一个绝缘子位于沉默子和启动子之间
                • 能提供一道 “屏障墙”，组织沉默子的异染色质化区域的延伸，从而阻断沉默子对下游靶基因的 失活效应。
模板识别启动子启动子(promoter)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准确结合。转录因子：是一群能与基因5` 端上游特定序列专一性结合,从而保证目的基因以特 定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子间隔序列对启动子功能相对并不十分重要距离的大小是决定启动子强度的因素之一原核生物RNA聚合酶 全酶 能识别启动子区启动子区的识别（类似于酶和底物之间的结合）启动子的功能既受DNA序列的影响,又受其构象的影响,推测RNA聚合酶并不直接识别 碱基本身,而是通过氢键互补的方式加以识别。经典的原核生物启动子主要由4个区域组成-35序列保守性 T 82 T 84 G 78 A 65 C 54 A 45-35序列在很大程度上决定了启动子的强度。-35序列的功能是σ因子初始识别并结合的位点,与RNA聚合酶全酶有很高的亲和性。为RNA聚合酶σ因子的识别位点。RNA聚合酶与该位置接触在启动 子区域形成封闭复合物。-10序列保守性 T 80 A 95 T 45 A 60 A 50 T 95决定着转录的方向,RNA聚合酶在此部位与DNA结合成稳定的复合物。它的功能是RNA聚合酶牢固结合的位点,是启动子的关键部位。为RNA聚合酶牢固结合位置并在此解链,形成开放起始复合物。转录起点-10序列和-35序列间的距离真核生物RNA聚合酶不能识别启动子区，需要 转录调控因子 按顺序结合到启动子上，RNA聚合酶才能与之结合形成 转录起始前复合物 PIC结合顺序： D-A-B-F-E-HTFII-D:首先与TATA区结合TFII-A:稳定TFII-D与TATA区的结合TFII-B:帮助RNA酶与启动子区结合TFII-F:与RNA酶结合TFII-E与TFII-H:促进转录开始RNA聚合酶II的启动子TATA box负责转录精确起始，定位TATA区和相邻的UPE区之间插入核苷酸会使转录减弱上游启动子元件CAAT box控制转录起始频率（影响最大）GC box控制转录起始频率octamer box远端调控区Enhancer 增强子能强化转录起始的序列，不是启动子的一部分，但能增强或者促进转录的起始特点具有远距离效应无方向性顺式调节无物种和基因的特异性具有组织的特异性有相位性。其作用和DNA的构象有关有的增强子可以对外部信号产生反应UASs上游激活序列silencer 沉默子位于基因两端的抑制基因表达所必须的序列表达抑制增强子的作用它被有关的反式作用因子作用dehancer 减弱子insulator绝缘子是一段具有特化染色质结构的区域能阻断增强子或沉默子对靶基因/启动 子的增强或失活作用效应,而且形成一个特异的 “真空地带”能保护两个绝缘子之间的基因免受任何外界因子的作用与影响当一个绝缘子处于增强子和启动子之间可以阻断增强子与下游基本转录复合体的结合，从而消除增强子对启动子增强表达效应当一个绝缘子位于沉默子和启动子之间能提供一道“屏障墙”，组织沉默子的异染色质化区域的延伸，从而阻断沉默子对下游靶基因的 失活效应。