Ⅰ 原核生物启动子的结构特点及功能
1.启动子
启动子是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列,它是基因表达不可缺少的重要调控序列。没有启动子,基因就不能转录。原核生物启动子是由两段彼此分开且又高度保守的核苷酸序列组成,对mRNA的合成极为重要。启动子区域:
(1)Pribnow盒,位于转录起始位点上游5—10bp,一般由6~8个碱基组成,富含A和T,故又称为TATA盒或—10区。启动子来源不同,Pribnow盒的碱基顺序稍有变化。
(2)—35区,位于转录起始位点上游35bp处,故称—35区,一般由10个碱基组成。
启动子有强弱之分,虽然原核细胞仅靠一种RNA聚合酶就能负责所有RNA的合成,但它却不能识别真核基因的启动子。为了表达真核基因,必须将其克隆在原核启动子的下游,才在原核表达系统中被转录。在原核生物表达系统中,通常使用的可调控的强启动子有lac
(乳糖启动子)、trp
(色氨酸启动子)、PL和PR(λ噬菌体的左向和右向启动子)以及tac(乳糖和色氨酸的杂合启动子)等。
Ⅱ 原核生物的启动子有哪些基本特征
启动子:RNA聚合酶识别、结合并开始转录所必需的一段DNA序列。
不同的启动子都存在保守的共同序列,包括RNA聚合酶识别位点和结合位点。
(1)、-10序列在转录起点上游大约-10处,有一个6bp的保守序列TATAAT,称Pribnow框。此段序列出现在-4到-13bp之间,每个位点的保守性在45%-100%。
频度:
T89
A89
T50
A65
A65
T100
据预测,Pribnow框中,一开始的TA和第6位最保守的T在结合RNA聚合酶时起十分重要的作用。
目前认为,Pribnow框决定转录方向。酶在此部位与DNA结合形成稳定的复合物,Pribnow框中DNA序列在转录方向上解开,形成开放型起始结构,它是RNA聚合酶牢固的结合位点,是启动子的关键部位。
RNA聚合酶的结合,诱导富含AT的Pribnow框的双链解开,然后进一步扩大成17个核苷酸长度的泡状物,在泡状物中RNA聚合酶从模板链开始转录RNA产物。
(2)、-35序列
只含-10序列的DNA不能转录,在-10序列上游还有一个保守序列,其中心约在-35位置,称为-35序列,此序列为RNA酶的识别区域。
各碱基出现频率如下: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因子的初始识别位点。因此,-35序列对RNA聚合酶全酶有很高的亲和性。-35序列的核苷酸结构,在很大程度上决定了启动子的强度,RNA聚合酶易识别强的启动子。
-35序列提供RNA聚合酶识别信号,
-10序列有助于DNA局部双链解开,
启动子结构的不对称性决定了转录的方向。
Ⅲ 真核生物的启动子和原核生物的启动子的结构有什么区别
原核生物启动子:x0dx0a在基因或操纵子的终末往往具有特殊的终止顺序,它可使转录终止和RNA聚合酶从DNA链上脱落.x0dx0a例如大肠杆菌色氨酸操纵子后尾含有40bp的GC丰富区,其后紧跟AT丰富区,这就是转录终止子的结构.\x0d终止子有强、弱之分,强终止子含有反向重复顺序,可形成茎环结构,其后面为polyT结构,这样的终止子无需终止蛋白参与即可以使转录终止.x0dx0a而弱终止子尽管也有反向重复序列,但无polyT结构,需要有终止蛋白参与才能使转录终止.\x0d典型转录终止子的特征:茎环结构,富含GC;含4个以上的U.x0dx0a原核生物启动子序列包括:x0dx0aCAP序列,增强聚合酶的结合和转录的起始序列(-70~-40);x0dx0a识别区(-35);x0dx0a解旋区(-10);x0dx0a转录起始位(+1)x0dx0a真核生物启动子:x0dx0a启动子(promoter):x0dx0a真核基因启动子是在基因转录起始位点(+ 1)及其5’x0dx0a上游近端大约100~200bp以内(或下游100bp)的一组具有独立功能的DNA序列,每个元件长度约为7~20bp,是决定RNA聚合酶转录起始和转录频率的关键元件.x0dx0a启动子包括:x0dx0aA.核心启动子(core promoter):x0dx0a是指足以使RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列.其中包括转录起始位点或起始子(initiator)(+1):x0dx0a一般是A或G及转录起始位点上游-25/-30bp处富含TA的典型元件TATA框.x0dx0a.上游启动子元件(upstream promoter element,UPE):x0dx0a包括通常-70bp附近的CAAT框:GGCCAATCT和GC框:GGGCGG等,能通过TFⅡ-D复合物调节转录起始的频率,提高转录效率.
Ⅳ 比较原核生物和真核生物启动子组成和结构的区别
原核生物启动子的起始子常见结构为CAT,A为起始碱基;真核生物启动子的起始子共有序列为PyPyANT/APyPy。原核生物和真核生物均有富含AT对的区域,原核生物为-10区,共有序列为TATAAT,该段区域是解旋区,使闭合起始复合物转化为开放起始复合物,从而使RNA聚合酶定向转录;真核生物为TATA框,共有序列为TATAAAA,部分真核生物启动子无TATA框,一般是靠GC框来补偿TATA框的作用。原核生物及真核生物启动子的上游及远上游调控元件全然不同,原核生物有-35区,为RNA聚合酶σ亚基识别位点,有些特别强的启动子还含有UP元件,可提高转录效率;真核生物有GC框、CAAT框、远上游元件,GC框有位置依赖性(-90bp),CAAT框处于-80~-75bp处,有提高转录效率的作用,远上游元件由增强子、沉默子、绝缘子、上游激活序列、边际序列等构成。
Ⅳ 原核生物的启动子有哪些基本特征
与原核启动子的含义相同,真核生物的启动子是指RNA聚合酶(应为起始复合物)结合并起动转录的DNA序列.
真核不同启动子间不像原核那样有明显共同一致的序列,而且单靠RNA聚合酶难以结合DNA而起动转录,而是需要多种蛋白质因子的相互协调作用
不同启动子序列也很不相同,要比原核更复杂、序列也更长.
真核启动子一般包括转录起始点及其上游约100-200bp序列,包含有若干具有独立功能的DNA序列元件,每个元件约长7-30bp.
Ⅵ 原核生物与真核生物的转录启动子的主要特征有哪些
启动子:RNA聚合酶识别、结合并开始转录所必需的一段DNA序列.
不同的启动子都存在保守的共同序列,包括RNA聚合酶识别位点和结合位点.
Ⅶ 简述原核生物和真核生物的启动子特点及功能
与原核生物基因表达调控比较:与原核启动子的含义相同,真核生物的启动子是指RNA聚合酶(应为起始复合物)结合并起动转录的DNA序列.真核不同启动子间不像原核那样有明显共同一致的序列,而且单靠RNA聚合酶难以结合DNA...
Ⅷ 原核生物启动子的结构特点及功能
启动子是一段位于结构基因5'端上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。
因为基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物,故RNA聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合是转录起始过程中首先要解决的问题。有实验表明,对许多启动子来说,RNA聚合酶与之相结合的速率至少比布朗运动中的随机碰撞高100倍。
(8)原核生物与真核生物启动子有什么特点扩展阅读
基因是成序列的核苷酸,那么启动子也应由DNA组成。启动子本身并不控制基因活动,而是通过与称为转录因子的这种蛋白质结合而控制基因活动的。转录因子就像一面“旗子”,指挥着酶(RNA聚合酶) 的活动。这种酶制造着基因的RNA复制本。
一般分为广谱表达型启动子、组织特异性启动子、肿瘤特异性启动子等多种形式。基因的启动子部分发生改变(突变),则导致基因表达的调节障碍。