Ⅰ 原核生物啟動子的結構特點及功能
1.啟動子
啟動子是DNA鏈上一段能與RNA聚合酶結合並能起始mRNA合成的序列,它是基因表達不可缺少的重要調控序列。沒有啟動子,基因就不能轉錄。原核生物啟動子是由兩段彼此分開且又高度保守的核苷酸序列組成,對mRNA的合成極為重要。啟動子區域:
(1)Pribnow盒,位於轉錄起始位點上游5—10bp,一般由6~8個鹼基組成,富含A和T,故又稱為TATA盒或—10區。啟動子來源不同,Pribnow盒的鹼基順序稍有變化。
(2)—35區,位於轉錄起始位點上游35bp處,故稱—35區,一般由10個鹼基組成。
啟動子有強弱之分,雖然原核細胞僅靠一種RNA聚合酶就能負責所有RNA的合成,但它卻不能識別真核基因的啟動子。為了表達真核基因,必須將其克隆在原核啟動子的下游,才在原核表達系統中被轉錄。在原核生物表達系統中,通常使用的可調控的強啟動子有lac
(乳糖啟動子)、trp
(色氨酸啟動子)、PL和PR(λ噬菌體的左向和右向啟動子)以及tac(乳糖和色氨酸的雜合啟動子)等。
Ⅱ 原核生物的啟動子有哪些基本特徵
啟動子:RNA聚合酶識別、結合並開始轉錄所必需的一段DNA序列。
不同的啟動子都存在保守的共同序列,包括RNA聚合酶識別位點和結合位點。
(1)、-10序列在轉錄起點上游大約-10處,有一個6bp的保守序列TATAAT,稱Pribnow框。此段序列出現在-4到-13bp之間,每個位點的保守性在45%-100%。
頻度:
T89
A89
T50
A65
A65
T100
據預測,Pribnow框中,一開始的TA和第6位最保守的T在結合RNA聚合酶時起十分重要的作用。
目前認為,Pribnow框決定轉錄方向。酶在此部位與DNA結合形成穩定的復合物,Pribnow框中DNA序列在轉錄方向上解開,形成開放型起始結構,它是RNA聚合酶牢固的結合位點,是啟動子的關鍵部位。
RNA聚合酶的結合,誘導富含AT的Pribnow框的雙鏈解開,然後進一步擴大成17個核苷酸長度的泡狀物,在泡狀物中RNA聚合酶從模板鏈開始轉錄RNA產物。
(2)、-35序列
只含-10序列的DNA不能轉錄,在-10序列上游還有一個保守序列,其中心約在-35位置,稱為-35序列,此序列為RNA酶的識別區域。
各鹼基出現頻率如下:T85
T83
G81
A61
C69
A52
,其中TTG十分保守。
-35序列的功能:它是原核RNA聚合酶全酶依靠σ因子的初始識別位點。因此,-35序列對RNA聚合酶全酶有很高的親和性。-35序列的核苷酸結構,在很大程度上決定了啟動子的強度,RNA聚合酶易識別強的啟動子。
-35序列提供RNA聚合酶識別信號,
-10序列有助於DNA局部雙鏈解開,
啟動子結構的不對稱性決定了轉錄的方向。
Ⅲ 真核生物的啟動子和原核生物的啟動子的結構有什麼區別
原核生物啟動子:x0dx0a在基因或操縱子的終末往往具有特殊的終止順序,它可使轉錄終止和RNA聚合酶從DNA鏈上脫落.x0dx0a例如大腸桿菌色氨酸操縱子後尾含有40bp的GC豐富區,其後緊跟AT豐富區,這就是轉錄終止子的結構.\x0d終止子有強、弱之分,強終止子含有反向重復順序,可形成莖環結構,其後面為polyT結構,這樣的終止子無需終止蛋白參與即可以使轉錄終止.x0dx0a而弱終止子盡管也有反向重復序列,但無polyT結構,需要有終止蛋白參與才能使轉錄終止.\x0d典型轉錄終止子的特徵:莖環結構,富含GC;含4個以上的U.x0dx0a原核生物啟動子序列包括:x0dx0aCAP序列,增強聚合酶的結合和轉錄的起始序列(-70~-40);x0dx0a識別區(-35);x0dx0a解旋區(-10);x0dx0a轉錄起始位(+1)x0dx0a真核生物啟動子:x0dx0a啟動子(promoter):x0dx0a真核基因啟動子是在基因轉錄起始位點(+ 1)及其5』x0dx0a上游近端大約100~200bp以內(或下游100bp)的一組具有獨立功能的DNA序列,每個元件長度約為7~20bp,是決定RNA聚合酶轉錄起始和轉錄頻率的關鍵元件.x0dx0a啟動子包括:x0dx0aA.核心啟動子(core promoter):x0dx0a是指足以使RNA聚合酶Ⅱ轉錄正常起始所必需的、最少的DNA序列.其中包括轉錄起始位點或起始子(initiator)(+1):x0dx0a一般是A或G及轉錄起始位點上游-25/-30bp處富含TA的典型元件TATA框.x0dx0a.上游啟動子元件(upstream promoter element,UPE):x0dx0a包括通常-70bp附近的CAAT框:GGCCAATCT和GC框:GGGCGG等,能通過TFⅡ-D復合物調節轉錄起始的頻率,提高轉錄效率.
Ⅳ 比較原核生物和真核生物啟動子組成和結構的區別
原核生物啟動子的起始子常見結構為CAT,A為起始鹼基;真核生物啟動子的起始子共有序列為PyPyANT/APyPy。原核生物和真核生物均有富含AT對的區域,原核生物為-10區,共有序列為TATAAT,該段區域是解旋區,使閉合起始復合物轉化為開放起始復合物,從而使RNA聚合酶定向轉錄;真核生物為TATA框,共有序列為TATAAAA,部分真核生物啟動子無TATA框,一般是靠GC框來補償TATA框的作用。原核生物及真核生物啟動子的上游及遠上游調控元件全然不同,原核生物有-35區,為RNA聚合酶σ亞基識別位點,有些特別強的啟動子還含有UP元件,可提高轉錄效率;真核生物有GC框、CAAT框、遠上游元件,GC框有位置依賴性(-90bp),CAAT框處於-80~-75bp處,有提高轉錄效率的作用,遠上游元件由增強子、沉默子、絕緣子、上游激活序列、邊際序列等構成。
Ⅳ 原核生物的啟動子有哪些基本特徵
與原核啟動子的含義相同,真核生物的啟動子是指RNA聚合酶(應為起始復合物)結合並起動轉錄的DNA序列.
真核不同啟動子間不像原核那樣有明顯共同一致的序列,而且單靠RNA聚合酶難以結合DNA而起動轉錄,而是需要多種蛋白質因子的相互協調作用
不同啟動子序列也很不相同,要比原核更復雜、序列也更長.
真核啟動子一般包括轉錄起始點及其上游約100-200bp序列,包含有若干具有獨立功能的DNA序列元件,每個元件約長7-30bp.
Ⅵ 原核生物與真核生物的轉錄啟動子的主要特徵有哪些
啟動子:RNA聚合酶識別、結合並開始轉錄所必需的一段DNA序列.
不同的啟動子都存在保守的共同序列,包括RNA聚合酶識別位點和結合位點.
Ⅶ 簡述原核生物和真核生物的啟動子特點及功能
與原核生物基因表達調控比較:與原核啟動子的含義相同,真核生物的啟動子是指RNA聚合酶(應為起始復合物)結合並起動轉錄的DNA序列.真核不同啟動子間不像原核那樣有明顯共同一致的序列,而且單靠RNA聚合酶難以結合DNA...
Ⅷ 原核生物啟動子的結構特點及功能
啟動子是一段位於結構基因5'端上游區的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之與模板DNA准確地相結合並具有轉錄起始的特異性。
因為基因的特異性轉錄取決於酶與啟動子能否有效地形成二元復合物,故RNA聚合酶如何有效地找到啟動子並與之相結合是轉錄起始過程中首先要解決的問題。有實驗表明,對許多啟動子來說,RNA聚合酶與之相結合的速率至少比布朗運動中的隨機碰撞高100倍。
(8)原核生物與真核生物啟動子有什麼特點擴展閱讀
基因是成序列的核苷酸,那麼啟動子也應由DNA組成。啟動子本身並不控制基因活動,而是通過與稱為轉錄因子的這種蛋白質結合而控制基因活動的。轉錄因子就像一面「旗子」,指揮著酶(RNA聚合酶) 的活動。這種酶製造著基因的RNA復制本。
一般分為廣譜表達型啟動子、組織特異性啟動子、腫瘤特異性啟動子等多種形式。基因的啟動子部分發生改變(突變),則導致基因表達的調節障礙。