Week 2 細菌轉錄機制:起始、延伸與終止

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Lecture 3: 細菌轉錄的起始

細菌轉錄機制:起始、延伸與終止。

細菌轉錄起始分以下四步:

  1. 啟動子的識別或稱為Closed Complex Formation,這一步會募集RNA聚合酶全酶。
    用什么實驗分析?:DNA binding assay、template assay、DNA酶足跡法

  2. Open Complex Formation:DNA雙鏈打開,RNA聚合酶的鉗子閉合了,夾在DNA上。此時轉錄就是板上釘釘了。
    用什么實驗分析?:DNA unbingding assay(要用到高錳酸鉀作為單鏈檢測試劑)、

  3. Unstable Ternary Complex (UTC,不穩(wěn)定三元復合物)Formation
    RNA開始合成,不需要引物。
    abortive initiation流產(chǎn)轉錄:長度8-10個核苷酸,不編碼蛋白。

  1. Stable Ternary Complex (STC) Formation
    聚合酶離開啟動子,開始RNA合成。全長轉錄。關于聚合酶怎樣脫落的有三種猜測的模型。FRET技術可以檢測兩分子之間是否接近,證明了三種模型中scrunching model是正確的。

用什么實驗分析UTC轉換為STC的過程?摻入試驗+凝膠電泳以測算8-10堿基轉錄本與全長轉錄本的比值。

肝素可以抑制RNA聚合酶和啟動子結合,但若RNA聚合酶結合在DNA上則不影響。所以它允許第一輪轉錄,而通過與RNA聚合酶競爭性結合的方式抑制第二輪轉錄。

Lecture 4: 細菌轉錄的延伸和終止

細菌轉錄機制:起始、延伸與終止。

現(xiàn)在探討延伸

  1. RNA合成
  2. DNA解螺旋雙鏈DNA helicase
  3. DNA melting
  4. RNA解旋酶將DNA與RNA鏈分離
  5. DNA雙鏈重新纏繞

轉錄校對的兩種方法

  1. Pyrophosphorylytic Editing

  2. Hydrolytic Editing水解編輯,TFIIS

現(xiàn)在探討終止,有以下兩種終止方式。

  1. 內(nèi)在終止。需要兩個條件:首先需要RNA中形成富含GC堿基的發(fā)夾結構;其次它需要在距離發(fā)夾的3'端有7到9個堿基的位置有一段富含U的區(qū)域。導致RNA脫離、DNA雙鏈退火、RNA聚合酶脫落。

  2. Rho-Dependent Termination。 Rho蛋白把RNA鏈從RNAP的活性位點拉出來。

細菌的轉錄調(diào)控-How is rate of initiation controlled?

  1. 啟動子序列的差異:增加或減少封閉型復合物的形成。
  2. 交替使用σ因子
  3. 結合特定序列的轉錄因子:激活或者抑制轉錄。
  • 先說抑制Repressor:降低限速步驟的速度或者產(chǎn)生新的限速步驟。比如可以干擾聚合酶與啟動子的結合,在-10到-35的區(qū)域。又比如抓住聚合酶不放。

  • 再說激活Activators:提升反應限速步驟的速率。比如CAP激活蛋白 即代謝激活蛋白 (catabolite activating protein)會與C-端的α亞基產(chǎn)生相互作用,它會促進聚合酶定位到啟動子上,提升形成閉合型復合物的速率。又比如MerR。

Deep Dive: Biological Reactions and Rates

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