Page 280 - 第九版生物化学

第十四章 RNA 的合成 265

二二RNA聚合酶结构基因终止点 荧 kky,2 018

5' ~ @

j j "'"、三
. NH2~

翻译开始

TTGACA TATAATPu 芘 kkyx2018
AACTGT ATATIAPy

图 14-4 RNA 聚合酶保护法研究转录起始区
图中部为受酶保护的 DNA 区段放大，图最下方示 -35 区段和 -10 区段的共有
序列

是 RNA pol 对转录起始的识别序列 (recognition sequence) 。 结合识别序列后， RNA pol 向下游移动，达
到 Pribnow 盒，与 DNA 形成相对稳定的 RNA pol-DNA 复合物，就可以开始转录 。

第二节 原核生物的转录过程

原核生物的转录过程可分为转录起始、转录延长和转录终止三个阶段。

一、转录起始需要 RNA 聚合酶全酶

转 录 全过程均需 RNA pol 催化，起始过程需全酶且肛r 亚基辨认起始点，延长过程的核昔酸聚合
仅需核心酶催化 。 简言之，转录起始就是 RNA pol 在 DNA 模板的转录起始区装配形成转录起始复合
体，打开 DNA 双链，并完成第 一 和第二个核昔酸间聚合反应的过程（动画 14-1" 原核生物的转录起
始＂） 。 转录起始复合物中包含有 RNA pol 全酶、 DNA 模板以及与转录起点配对的 NTPs 。

起始阶段的第一步是由 RNA pol 识别并结合启动子，形成闭合转录复合体 (closed transcription
complex), 其中的 DNA 仍保持完整的双链结构 。 原核生物 需 要靠 RNA pol 中的 (J' 亚基辨认转录起始
区和转录起点 。 首先被辨认的 DNA 区段是 -35 区的 TTGACA 序列，在这一区段，酶与模板的结合松
弛；接着 酶移向 - 10 区的 TATAAT 序列并跨过了转录起点，形成与模板的稳定结合 。

起始的第二步是 DNA 双链打开，闭合转录复合体成为开放转录复合体 (open transcription com-

plex) 。 开放转录复合体中 DNA 分子接近 -10 区域的部分双螺旋解开后转录开始 。 无论是转录起始
或延长中， DNA 双链解开的范围都只在 17bp 左右，这比复制中形成的复制叉小得多 。

起始的第三步是第一个磷酸二酣键的形成 。 转录起始不需引物，两个与模板配对的相邻核昔酸，
在 RNA pol 催化下生成磷酸二酣键 。 转录起点配对生成的 RNA 的第一位核昔酸，也是新合成的 RNA
分子的 5' -端，以 GTP 或 ATP 较为常见 。 比如，当 5'-端第一位核昔酸 GTP 与第二位的 NTP 聚合生成
磷 酸 二酣键后，仍保留其 5'-端 3 个磷酸基团，生成聚合物是 5'-pppGpN-OH-3', 其 3, _端的游离轻基，可
以接收新的 NTP 并与之聚合，使 RNA 链延长下去 。 RNA 链的 5'-端结构在转录延长中一直保留，至转
录完成 。

RNA 合成开始时会发生流产式起始 (abortive initiation) 的现象。发生流产式起始的时候， RNA
pol 在完全进入延伸阶段前不从启动子上脱离，而是合成长度小于 10 个核昔酸的 RNA 分子，并将这
些短片段 RNA 从聚合酶上释放而终止转录 。 这个过程可在进入转录延长阶段前重复多次，从而产生
多个短片段 RNA 。流产式起始被认为是启动子校对 (promoter proofreading) 的过程，其发生可能与