一、概念
在生物体内以DNA为模板合成RNA的过程称为转录，即把DNA的碱基序列抄录成RNA的碱基序列。这样，RNA就把DNA分子中的遗传信息从核内转送到胞液中，以作为蛋白质合成的模板。 山莨菪碱二、原核生物的转录的特点
（1）不对称性转录
不对称性转录有两方面的含义：（1）DNA双链上只有一股可以转录，另一股链则不转录。（2）模板链转录
转录并不总在同一条链上。在转录的某一时刻，这股链是模板链。在转录的另一时刻，另一股链则成了模板链。但在转录的某一时刻，转录仅在某一股链上。
三、RNA聚合酶
大肠杆菌的RNA聚合酶是一个依赖DNA的RNA聚合酶，分子量为480KD。RNA聚合酶的全酶是由四种亚基组成的五聚体，即吨α2ββ‘σ。其中，α亚基决定转录基因的特异性，β亚基与转录全过程有关，β’亚基结合DNA模板并解链。σ亚基辩认转录起始点。现已发现多种σ亚基。当培养细菌至50 度时，细菌会合成热休克蛋白。而辨认休克蛋白转录起始点的σ亚基是σ32。。。α2ββ'称为核心酶，发挥聚合RNA的活性。活细胞的转录起始需要全酶，但到转录延长阶段时，仅需要核心酶。原核生物的RNA聚合酶，都受抗结核菌药物利福平或利福霉素的特异性抑制。由于转录是分段进行的，每一个转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子。 四、原核生物的转录过程
1．转录起始—转录起始需要RNA聚合酶全酶
在原核生物转录的起始阶段，先由RNA聚合酶的σ亚基识别-35区的TTGACA序列，全酶随之结合启动子，形成闭合转录复合体，此时DNA分子保持完整的双螺旋结构。闭合转录复合体再变成开放转录复合体，DNA分子-10区的部分双螺旋解开，酶向-10区的TATAAT移动并跨入转录起始点，然后转录开始。突然间的自我
2．转录延长—原核生物转录延长时蛋白质的翻译同时开始
第一个磷酸二酯键形成后，σ亚基从转录复合体上脱落，核心酶的构象发生变化，与不同区段的的结构相适应， 有酶-DNA-RNA形成的转录复合体称为转录空泡。电镜显示正在转录的mRNA如同羽毛样，一条mRNA链上连着多个核糖体，可见转录没有结束，翻译已经开始。
3．转录终止—原核生物转录终止有Rho因子和非Rho因子两种终止方式 （1）Rho因子是由相同亚基组成的六聚体，亚基分子量46kD，具有解螺旋酶和ATP酶活性。Rho因子终止转录是因为它能与转录产物结合。结合后其本身和RNA聚合酶的构象均发生改变。从而使RNA聚合酶的停顿下来，并以其解螺旋酶活性使DNA-RNA杂化双链解离。
（2）非Rho因子转录终止方式是DNA模板靠近终止处有些特别的硷基序列，有多个连续的U。转录出RNA后，形成茎环式或发夹式的二级结构。这种二级结构可阻止转录继续向下游推进。其机制是：（a）转录出的RNA的茎环式结构改变了RNA分子的形状，从而
改变了RNA聚合酶的构象，使酶不再向下游移动。（b）转录出的RNA形成自己的二级结构，干扰了DNA-RNA杂化双链的形成和稳定，使转录复合物解体。
五、真核生物RNA的转录
1．真核生物有三种不同的RNA聚合酶
真核生物中有三种RNA聚合酶，分别称RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。其中RNA聚合酶I的转录产物为45SrRNA，RNA聚合酶Ⅱ的转录产物为hnRNA，RNA聚合酶Ⅲ的转录产物为5S rRNA、tRNA、snRNA。snRNA有多种，可参与RNA的剪接过程。鹅膏蕈碱对真核生物RNA聚合酶II和III能够特异性抑制。但RNA聚合酶Ⅰ对其不敏感。 继续转录，但很快被RNA酶水解。
2．转录起始需要转录因子、RNA聚合酶参与
(1) 转录因子
RNA聚合酶Ⅱ启动转录时需要一些转录因子。有时称为通用转录因子或基本转录因子。直
接、间接辨认和结合转录上游序列的蛋白质统称为反式作用因子。在反式作用因子中，直接或间接结合结合RNA聚合酶的称为转录因子，有时称为通用转录因子或基本转录因子。相应与RNA聚合酶I、II和III结合的转录因子分别称为TFI、TFII和TFIII。转录因子TFIID是一个由TBP和8-10个TAFs组成的复合体，对诱导引起的的增强转录是必要的，故它被称为辅活化因子。与TATA盒与上游CAAT序列和GC序列等序列结合的称为上游因子。与增强子等远端调控序列结合的转录因子称为可诱导因子。它们能结合应答元件，但只在病理条件下才被诱导。
（2）转录起始前复合物形成
真核生物RNA聚合酶不与DNA直接结合，而是依靠众多的转录因子协助，形成转录起始前复合物。其程序是：TBP结合TATA盒—TFIIB与TBP结合并与DNA—TFIIA结合稳定TFIIB-TBP复合体—TFIIB-TBP复合体与RNA聚合酶和TFIIF结合—TFIIE和TFIIH与复合体结合—形成转录起始前复合物(PIC).
（3）拼板理论
少数几个反式因子搭配而针对性的结合，可转录相应的基因。可诱导因子和上游因子常常通过辅激活因子或中介因子与基本转录因子及RNA聚合酶结合，但有时可以不通过它们而直接与基本转录因子、RNA聚合酶结合。转录因子的相互辨认结合，如同儿童玩具七巧板一样，不同搭配就能拼出多种不同的图形。
3．真核生物转录延长没有转录翻译同步现象
真核生物转录延长在核内进行，由于有核膜相隔，转录出的mRNA不能立即与胞质内的核糖体结合进行翻译。因此，真核生物转录延长没有转录翻译同步现象。
4．真核生物转录终止与加尾修饰同时进行
在读码框架的下游，常有一组共同序列AATAAA，再下游有相当多的GT序列。这些序列称为转录终止修饰点。转录越过修饰点后，mRNA在终止修饰点处被切断。随即，加上Poly A尾和5’-帽子结构。下游的RNA继续转录，但很快被RNA
五、真核生物RNA的加工
1．mRNA的首尾修饰和剪接
（1）5’-末端帽子结构的形成
大多数mRNA5’-末端上都有7-甲基鸟嘌呤。这种核苷酸是经加工而成的。加工开始，首先在加帽酶作用下除去新生RNA的5’-末端核苷酸的Υ-磷酸，再将一个GTP中的GMP部分和新生的RNA5’-末端结合，形成5’，5’-三磷酸。5’-末端的核苷酸在5’，5’-三磷酸连接酶的作用下与7-甲基鸟嘌呤连接。然后在甲基转移酶的作用下，S-腺苷甲硫氨酸提供甲基，使GMP中的鸟嘌呤的N-7和新生的RNA的5’-末端核苷酸的2’-O甲基化，形成了GpppmG的帽子结构，可保护RNA免受降解。
（2）3’-端加Poly A尾
除了组蛋白外，真核mRNA都有Poly A尾。转录最初生成的mRNA 3’-末端长于成熟的mRNA。在加Poly A尾之前，先由核酸外切酶切去前体mRNA 3’-末端的一些核苷酸，然后加上Poly A尾。前体mRNA上的断裂点也是聚腺苷酸化的起始点。断裂点的上游10-30nt有AAUAAA的信号序列。其机制是：①断裂和聚腺苷酸化特异性因子(CPSF)与AAUAAA的信号序列形成不稳定的CPSF-RNA复合体。②3种断裂激动因子(CStF)与CPSF-RNA复合体结合。CStF与断裂点下游富含G和U的序列形成稳定的复合体。③前体mRNA在断裂点断
裂后，在断裂产生的游历3’-OH上进行多聚腺苷酸化，形成Poly A尾。
（3）去除内含子
A. hnRNA和断裂基因
B.核内的初级RNA（核内不均一RNA）称
为hnRNA。
C. 剪接体剪接.
蛋白质的生物合成 (翻译)
一、概念
蛋白质的生物合成是基因表达的重要过程之一，DNA的遗传信息转录给mRNA，再以mRNA为模板指导蛋白质的合成。从mRNA到蛋白质的遗传信息的转译过程即称为翻译
二、遗传密码的特点
具有连续性、简并性、通用性和摆动性。
三、原核生物翻译过程
1、起始
翻译的起始阶段即起始复合物的形成，其步骤包括：（1）核蛋白体大小亚基分离；（2）mRNA通过其起始密码子上游的S-D序列与小亚基的16S rRNA序列互补而与核蛋白体小亚基结合；（3）fMet-tRNAfMet对应于mRNA序列上的起始密码子AUG进入核蛋白体P位，需要IF-2促进；（4）大亚基的结合。
2、延长
翻译的延长阶段即核蛋白体循环分3步进行：（1）进位，即EF-T协助一个新的氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位，需消耗GTP；（2）成肽，即在转肽酶的催化下，核蛋白体P位上起始氨基酰-tRNA的N-甲酰甲硫氨酰基或肽酰-tRNA的肽酰基转移到A位并与A位上氨基酰-tRNA的α-氨基结合形成肽键；（3）移位，即在转位酶催化下核蛋白体沿mRNA 5´→3´方向滑动，需消耗GTP；mRNA序列上的下一个密码子又进入A位，开始新一轮核蛋
白体循环。肽链的延
3、终止
翻译的终止阶段是当mRNA序列上的终止密码子进入A位时，释放因子可以识别终止信号，并诱导转肽酶活性转变为酯酶活性，水解新生肽链与结合在P位的tRNA间的酯键，使肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核蛋白体大、小亚基等分离。
长方向为N端→C端。
四、真核生物蛋白合成的过程
真核生物肽链的生物合成过程与原核生物的肽链合成过程基本类似，也分为起始、延长和终止3个阶段，但反应更复杂，涉及的蛋白质因子更多，起始复合物为80S，起始的氨基酰tRNA为Met-tRNAiMet。新生多肽链必须经过翻译后修饰和靶向输送才具有蛋白质的生物学活性。翻译后修饰包括多肽链折叠为天然的三维构象、对肽链一级结构的修饰和空间结构的修饰等；多聚体构成的蛋白质还要经过聚合过程。
基因表达的调控
一、操纵子的概念
大多数原核基因调控是通过操纵子机制实现的。原核生物的几个功能相关的结构基因往往排列在一起，在同一调控机制下，转录生成一段mRNA，然后分别翻译成几种不同的蛋白质。操纵子由一组结构基因和其上游的启动子和操纵基因组成。结构基因是蛋白质的编码序列，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。操纵基因位于结构基因和启动子之间，是阻遏蛋白的结合部位。它是原核生物转录调控的基本单位。
二、乳糖操纵子
（1）乳糖操纵子的结构
大肠杆菌的乳糖操纵子含Z、Y及A蔗糖脂肪酸酯三个结构基因。分别编码β-半乳糖苷酶、透酶及乙酰基转移酶，此外还有一个操纵序列O，一个启动序列P及一个调节基因I工程概预算论文。I基因编码阻遏蛋白，后者可与O序列结合，使操纵子受阻遏而处于关闭状态，在启动序列P钢筋混凝土容重上游还有一个分解代谢基因激活蛋白（CAP）结合位点。由P序列、O序列及CAP结合位点共同构成乳糖操纵子的调控区。
（2）阻遏蛋白的负性调节
在没有乳糖存在时，乳糖操纵子处于阻遏状态。此时I基因表达一种阻遏蛋白，此阻遏蛋白与O序列结合，阻碍RNA聚合酶与P序列结合，即抑制转录作用。当有乳糖存在时，诱导物可与阻遏蛋白结合，使其失去活性，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，操纵基因处于开放状态，结构基因可以表达。
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