Page 281 - 第九版生物化学

266 第三篇遗传信息的传递

RNA 聚合酶和启动子的结合强度有关 。
当一个聚合酶成功合成 一 条超过 10 个核昔酸的 RNA 时，便形成一个稳定的包含有 DNA 模板 、

RNA pol 和 RNA 片段的三重复合体，从而进入延长阶段 。 当 RNA 合成起始成功后， RNA pol 离开启
动子，称为启动子解脱 (promoter escape) , 也叫启动子清除 (promoter clearance) 。 启动子清除发生后，

转录进入延长阶段 。

二、 RNA 聚合酶核心酶独立延长 RNA 链

第一个磷酸二酷键生成后，转录复合体的构象发生改变， G 亚基从转录起始复合物上脱落，并离
开启动子， RNA 合成进入延长阶段 。 此时，仅有 RNA pol 的核心酶留在 DNA 模板上，并沿 DNA 链不
断前移，催化 RNA 链的延长 。 实验证明， G 亚基若不脱落， RNA pol 则停留在起始位置忒杻恳 不继续选kky,2018

行 。 化学计量又证明，每个原核细胞， RNA pol 各亚基比例为： Q'.: [3 书＇勺 =4000 :2000 :2000 =600,a 因

子的量在细胞内明显比核心酶少 。 在体外进行的 RNA 合成实验也证明， RNA 的生成 量 与核心酶的加
入量成正比；开始转录后，产物量与 6 亚基加入与否无关 。 脱落后的 6 因子又可再形成另一全酶，反
复使用 。

RNA 链延长时，核心酶会沿着模板 DNA 不断向下游前移 。 聚合反应局部前方的 DNA 双链不断
解链，合成完成后的部分又重新恢复双螺旋结构 。 核心酶可以覆盖 40bp 以上的 DNA 分子段落，但转
录解链范围约 17bp 。 RNA 链延长过程中的解链和再聚合可视为这一 17bp 左右的开链区在 DNA 上

的动态移动，其外观类似泡状，被称为“转录泡" (transcription bubble) 。
在解链区局部（图 14-5) , RNA pol 的核心酶催化着模板指导的 RNA 链延长，转录产物 3'-端会有

一小段暂时与模板 DNA 保持结合状态，形成一 8bp 的 RNA-DNA 杂合双链 (hybrid duplex) 。 随着
RNA 链不断生长， 5'- 端脱离模板向空泡外伸展 。 从化学结构看， DNA/DNA 双链结构比 DNA/RNA 形
成的杂化双链稳定 。 核酸的碱基之间有 3 种配对方式，其稳定性是 ： G=C>A=T>A=U 。 GC 配对有 3
个氢键，是最稳定的； AT 配对只在 DNA 双链形成； AU 配对可在 RNA 分子或 DNA/RNA 杂化双链上形
成，是 3 种配对中稳定性最低的 。 所以已转录完毕的局部 DNA 双链，就必然会复合而不再打开 。 根
据这些道理，也就易于理解空泡为什么会形成，而转录产物又是为什么可以向外伸出了 。

DNA5'-.,3

RNA-DNA

5' 杂合双螺旋8bp

转；习圈.

图 14-5 大肠杆菌的转录泡局部结构示意租

观察图 14-5 中的“转录泡＂局部，可概括出转录延长以下特点：心核心酶负责 RNA 链延长反应；
(g)RNA 链从 5'-端向 3' -端延长，新的核昔酸都是加到 3'-0H 上；＠对 DNA 模板链的阅读方向是 3'-端
向 5'-端，合成的 RNA 链与之呈反向互补，即酶是沿着模板链的 3'---+5' 方向或沿着编码链的 51---+31 方
向前进的；＠合成区域存在着动态变化的 8bp 的 RNA-DNA 杂合双链；＠模板 DNA 的双螺旋结构随着