真核生物三类启动子

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1、真核生物启动子有三类,分别由 RNA 聚合酶、和进行转录。类别(class )启动子:只控制 rRNA 前体基因的转录,转录产物经切割和加工后生成各种成熟 rRNA。类别启动子由两部分保守序列组成:核心启动子(core promoter):位于转录起点附近,从-45 至+20;上游控制元件(upstream control element,UCE):位于-180 至-107;RNA 聚合酶对其转录需要 2 种因子参与:UBF1:一条 M 为 97000 的多肽链,结合在上述两部分的富含 GC 区;1 个 TBP,即 TATA 结合蛋白(TATA-binding protein,TBP) ;SL

2、1:一个四聚体蛋白,含有 3 个不同的转录辅助因子 TAF;在 SL1 因子介导下 RNA 聚合酶结合在转录起点上并开始转录。类别(class )启动子:类别启动子涉及众多编码蛋白质的基因表达的控制。该类启动子包含 4 类控制元件:基本启动子(basal promoter):序列为中心在-25 至-30 左右的 7 bp 保守区,TATAAAA/T,称为 TATA 框或 Goldberg-Hogness 框。与RNA 聚合酶的定位有关,DNA 双链在此解开并决定转录的起点位置。失去 TATA 框,转录将在许多位点上开始。起始子(initiator):转录起点位置处的一保守序列,共有序列为: P

3、yPyANT(A)PyPyPy 为嘧啶碱( C 或 T) ,N 为任意碱基,A 为转录的起点。DNA 在此解开并起始转录。上游元件(upstream factor):普遍存在的上游元件有 CAAT 框、GC 框和八聚体(octamer)框等。 CAAT 框的共有序列是GCCAATCT,GC 框的共有序列为 GGGCGG 和 CCGCCC,八聚体框含有 8bp,共有序列为 ATGCAAAT;应答元件(response element):诱导调节产生的转录激活因子与靶基因上的应答元件结合。如热休克效应元件 HSE 的共有序列是CNNGAANNTCCNNG,可被热休克因子 HSF 识别和作用;血清效

4、应元件 SRE 的共有序列 CCATATTAGG,可被血清+1效应因子 SRF 识别和作用。参与 RNA 聚合酶转录起始的各类因子数目很大,可分为 3 类:通用因子(general factor):作用于基本启动子 上的辅助因子称为通用(转录)因子(GTF) ,或基本转录因子(basal transcription) ,为任何细胞类别启动子起始转录所必需,以 TF来表示,其中按发现先后次序用英文字母定名,如 TFA、TF D 、TFH。上游因子(upstream factor):或转录辅助因子(transcription ancillary factor) ,是指识别上游元件的转录因子。可诱导

5、因子(inducible factor):在真核生物中,与细胞类型和发育阶段相关的基因表达,主要通过转录因子的重新合成来进行调节的,是长期的过程。对外界刺激的快速反应则主要通过转录激活物(transcription activator)的可诱导调节。这些诱导的转录激活因子与靶基因上所谓应答元件相结合。类别(class )启动子:类别启动子为 RNA 聚合酶所识别,他涉及一些小分子 RNA 的转录。RNA 聚合酶的启动子有 3 种类型结构:类型 1 基因内启动子:如 5S rRNA 基因的启动子,位于转录起点下游,即在基因内部,是下游启动子,有两个框架序列,被 3 种辅助因子所识别。5S rRN

6、A 基因的启动子包括框架 A(box A) 、中间元件 (intermediate element)和框架 C(box C)3 个元件组成。TFA 结合在框架 A上,然后促使 TFC 结合,后者结合导致 TFB 结合到转录起点附近,并引导 RNA 聚合酶结合在起点上。TFB 使 RNA 聚合酶正确定位,起“定位因子” (positioning factor )作用。类型 2 基因内启动子:如 tRNA 基因的启动子,有两个控制元件,分别为框架 A 和框架B。TFC 结合框架 B,其结合区域包括框架 A 和框架 B,然后导致 TFB 结合到转录起点附近,并引导 RNA 聚合酶结合在起点上。上游启动子:如 snRNA 基因的启动子,位于转录起点上游。有 3 个上游元件:OCT(八聚体基序 octamer motif) 、 PSE(邻近序列元件 proximal sequence element) 、TATA 元件。在 RNA 聚合酶的上游启动子中,只有靠近起点存在 TATA元件,就能起始转录。然而 PSE 和 OCT 元件的存在将会增加转录效率。

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