论述 RNA 转录的基本过程?
RNA 转录过程为起始位点的识别、起始、延伸、终止。
①起始位点的识别:RNA 聚 合酶先与 DNA 模板上的特殊启动子部位结合,σ因子起着识别 DNA 分子上的起始信号的作用。在σ亚基作用下帮助全酶迅速找到启动子,并与之结合生成较松弛的封闭型启动子复合物。这时 酶与 DNA 外部结合,识别部位大约在启动子的-35 位点处。接着是 DNA 构象改变活化,得到开 放型的启动子复合物,此时酶与启动子紧密结合,在-10 位点处解开 DNA 双链,识别其中的模 板链。由于该部位富含 A-T 碱基对,故有利于 DNA 解链。开放型复合物一旦形成,DNA 就继续 解链,酶移动到起始位点。
②起始:留在起始位点的全酶结合第一个核苷三磷酸。第一个核苷 三磷酸常是 GTP 或 ATP。形成的启动子、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始复合物,第一 个核苷酸掺入的位置称为转录起始点。这时σ亚基被释放脱离核心酶。
③延伸:从起始到延伸的 转变过程,包括σ因子由缔合向解离的转变。DNA 分子和酶分子发生构象的变化,核心酶与 DNA 的结合松弛,核心酶可沿模板移动,并按模板序列选择下一个核苷酸,将核苷三磷酸加到生长的 RNA 链的 3′-OH 端,催化形成磷酸二酯键。转录延伸方向是沿 DNA 模板链的 3′→5′方向按碱基 酸对原则生成 5′→3′的 RNA 产物。RNA 链延伸时,RNA 聚合酶继续解开一段 DNA 双链,长度 约 17 个碱基对,使模板链暴露出来。新合成的 RNA 链与模板形成 RNA-DNA 的杂交区,当新 生的 RNA 链离开模板 DNA 后,两条 DNA 链重新形成双股螺旋结构。
④终止:在 DNA 分子上有 终止转录的特殊碱基顺序称为终止子,它具有使 RNA 聚合酶停止合成 RNA 和释放 RNA 链的作 用。这些终止信号有的能被 RNA 聚合酶自身识别,而有的则需要有ρ因子的帮助。ρ因子是一个 四聚体蛋白质,它能与 RNA 聚合酶结合但不是酶的组分。它的作用是阻止 RNA 聚合酶向前移动, 于是转录终止,并释放出已转录完成的 RNA 链。对于不依赖于ρ因子的终止子序列的分析,发现 有两个明显的特征:即在 DNA 上有一个 15-20 个核苷酸的二重对称区,位于 RNA 链结束之前, 形成富含 G-C 的发夹结构。接着有一串大约 6 个 A 的碱基序列它们转录的 RNA 链的末端为一连 串的 U。寡聚 U 可能提供信号使 RNA 聚合酶脱离模板。在真核细胞内,RNA 的合成要比原核 细胞中的复杂得多。