单链 ,位于尾端的α因子使单链新聚合为双链。β亚基:结合底物NTP,催化NMP之间的磷酸二脂键的形成,与 Rho(ρ)因子竞争RNA 3’-end,催化中心模板DNA结合,构成RNA聚合酶全酶后β因子含有两个位点,I位点:专一性结合ATP或GTP,E位点对NTP非专一性结合,编辑。β′因子:强碱性亚基,促使RNA polymerase与非模板链(sense strand)结合,受K酶抑制,识别启动子。s因子:重复使用,使RNA聚合酶全酶识别启动与模板链结合,促进转录的起始,修饰RNA聚合酶构型降低了全酶和DNA的非专一性结合力,增强RNA与识别位点的专一性结合力,导致RNA链的延伸缓慢。ω亚基未知。β和β′亚基是催化中心,构成核酸通道。
转录识别阶段:RNA聚合酶在s亚基引导下结合到启动子上,DNA双连局部解开;起始阶段:在模板链上通过碱基配对合成最初RNA链;延伸阶段:核心酶向前移动,RNA链不断生长;终止阶段:RNA聚合酶达到基因转录终点,RNA和RNA聚合酶从DNA上脱落。 3.论述蛋白质翻译的过程?
1、翻译的起始。指mRNA和起始氨酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物。(一)原核生物翻译起始复合物形成。核蛋白体大小亚基分离;mRNA在小亚基定位结合;起始氨基酰-tRNA的结合;核蛋白体大亚基结合。(二)真核生物翻译起始复合物形成。核蛋白体大小亚基分离;起始氨基酰-tRNA结合;mRNA在核蛋白体小亚基就位;核蛋白体大亚基结合。
2、翻译的延伸。指根据mRNA密码序列的指导,次序添加氨基酸从N端向C端延伸肽链,直到合成终止的过程。当与起始密码子紧邻的密码子被其氨酰-tRNA上的反密码子识别并结合后,延伸反应开始。肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行,又称为核蛋白体循环,每次循环增加一个氨基酸,
胞括以下三步:a.进位,又称注册,指根据mRNA下一组遗传密码指导,使相应氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位。b.成肽,是由转肽酶催化的肽键形成过程。c.转位, 延长因子EF-G有转位酶活性,可结合并水解1分子GTP,促进核蛋白体向mRNA的3'侧移动。真核生物延长过程:真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似,但有不同的反应体系和延长因子。另外,真核细胞核蛋白体没有E位,转位时卸载的tRNA直接从P位脱落。
3、肽链合成的终止(翻译的终止)。当mRNA上终止密码出现后,多肽链合成停止,肽链从肽酰-tRNA中释出,mRNA、核蛋白体等分离,这些过程称为肽链合成终止。 4.论述乳糖操纵子的调节机制?
1、阻遏蛋白的负性调节:当培养基中没有乳糖时,存在于操纵子上游的调节基因编码表达的阻遏蛋白结合到操纵子中的操纵基因上阻止了结构基因的表达;将大肠杆菌转到乳糖培养基中时,由于诱导物分子结合在阻遏蛋白的特异部位,引起阻遏蛋白构象改变,不能结合到操纵基因上,使RNA聚合酶能够正常催化转录存在于操纵子上的结构基因,即操纵子被诱导表达,b—半乳糖苷酶分子数量迅速增加。乳糖本身不能和阻遏物结合,而是进入细胞后,由β-半乳糖苷酶变为异乳糖,异乳糖是一种较强的诱导剂。
2、CAP的正性调节:cAMP-CAP是一个重要的正调节物质,可以与操纵子上的启动子区结合,启动基因转录。葡萄糖的存在可抑制细菌细胞中的腺苷酸环化酶,减少了环腺苷酸(cAMP)的合成,与它结合的受体蛋白质CAP因找不到配体而不能形成复合物。葡萄糖存在时,不易形成复合物cAMP-CAP,受其调控的基因就不表达。如果培养基中葡萄糖的含量下降,腺苷酸环化酶活力就会相应提高,cAMP合成增加,cAMP与 CAP形成复合物并与启动子结合,促进乳糖操纵子的表达。负性调节与正性调节协调合作,阻遏蛋白封闭转录时,CAP不发挥作用,如没有CAP加强转录,即使阻遏蛋白从P上解聚仍无转录活性,葡萄糖/乳糖共同存在时,细菌优先利用葡萄糖,葡萄糖可降低cAMP浓度,阻碍其与CAP结合从而抑制转录。结论:lac操纵子强的诱导作用既需要乳糖又需缺乏葡萄糖。 5.论述色氨酸操纵子的转录衰减机制?
(1)当细菌内色氨酸缺乏时,核糖体停留在序列I色氨酸密码子处,序列2和3配对形成发夹结构,序列3和4无法形成衰减子结构,继续转录合成色氨酸的mRNA。(2)细菌内色氨酸充足时,核糖体顺利通过序列1色氨酸密码子处,核糖体占据序列1和序列2,序列3和4形成衰减子,转录终止,转录衰减机制实质上是转录与一个前导肽翻译过程的偶联!