轉錄- 維基百科,自由的百科全書

文章推薦指數: 80 %
投票人數:10人

轉錄(英語:Transcription)是在RNA聚合酶的催化下,遺傳資訊由DNA複製到RNA(尤其 ... 由RNA聚合酶合成RNA是由幾個實驗室在1965年以前在體外(In vitro)建立的; ... 轉錄 維基百科,自由的百科全書 跳至導覽 跳至搜尋 此條目需要擴充。

(2010年1月19日)請協助改善這篇條目,更進一步的訊息可能會在討論頁或擴充請求中找到。

請在擴充條目後將此模板移除。

mRNA合成和加工的簡圖(酶未顯示)。

電子顯微鏡下看到的轉錄中的DNA與RNA,DNA周圍的物質是正在合成的RNA。

轉錄(英語:Transcription)是在RNA聚合酶的催化下,遺傳資訊由DNA複製到RNA(尤其是mRNA)的過程。

作為蛋白質生物合成的第一步,轉錄是合成mRNA以及非編碼RNA(tRNA、rRNA等)的途徑。

真核生物合成蛋白質的轉錄過程以特定的單鏈DNA片段作為模板,RNA聚合酶作為催化劑,合成前mRNA,前mRNA經進一步加工後轉為成熟mRNA。

轉錄時,DNA分子的雙鏈打開(是否需要DNA解旋酶仍存在爭議),在RNA聚合酶的作用下,游離的4種核糖核苷酸按照鹼基互補配對原則結合到DNA單鏈上,並在RNA聚合酶的作用下形成單鏈mRNA分子。

轉錄成RNA分子的DNA片段稱為轉錄單元,編碼至少一個基因。

如果轉錄的基因編碼蛋白質,則會產生信使RNA(mRNA),這個mRNA又在轉譯過程中作為合成蛋白質的模板。

基因還可能編碼非編碼RNA,例如小分子RNA,核糖體RNA(rRNA),轉運RNA(tRNA)或有催化作用的RNA分子核酶。

目次 1主要步驟 1.1啟動 1.2延伸 1.3終止 2抑制劑 3歷史 4參見 5參考文獻 6外部連結 主要步驟[編輯] 轉錄通常按以下步驟進行: RNA聚合酶與一種或多種通用轉錄因子一起結合DNA上的啟動子。

RNA聚合酶產生一個轉錄泡泡,並通過打開互補DNA核苷酸之間的氫鍵分離DNA雙螺旋的兩條鏈。

RNA聚合酶催化聚合核糖核苷酸(與模板DNA鏈的去氧核糖核苷酸互補)。

在RNA聚合酶的作用下形成RNA糖—磷酸骨架,進而形成RNA鏈。

RNA—DNA螺旋的氫鍵斷裂,釋放新合成的RNA鏈。

如果細胞有核,RNA可以進一步被處理。

這可能包括聚腺苷酸化,加帽和剪接等。

RNA可以保留在核內或通過核孔複合物離開核進入細胞質。

具體來講,轉錄可分為啟動、延伸、終止三個階段[1]。

啟動[編輯] 轉錄開始於RNA聚合酶與通用轉錄因子共同結合到模板DNA的啟動子序列上,形成RNA聚合酶-啟動子閉合複合物。

然後,RNA聚合酶在通用轉錄因子的協助下,暴露出大約14個鹼基對,形成RNA聚合酶-啟動子開放複合物。

在開放複合物中,啟動子DNA部分解開為單鏈。

暴露的單鏈DNA被稱為「轉錄泡」。

接著,RNA聚合酶選擇轉錄泡中的轉錄起始位點,結合起始NTP和與轉錄起始位點序列互補的延伸NTP(也可能是短RNA引子和延伸NTP),催化磷酸二酯鍵的形成,產生起始RNA產物。

原核生物的RNA聚合酶全酶由兩個α亞基、一個β亞基、一個β′亞基和一個σ亞基組成,其中σ因子協助RNA聚合酶識別並結合啟動子。

[2]很多基因起始位點的上游擁有普里布諾盒基因序列(TATAAT),上游約35個鹼基處擁有TTGCCA共有序列,約40~60個鹼基處擁有一片富含A、T鹼基的區域,有助於加快轉錄速度。

[1] 真核生物的轉錄起始上游區段比原核生物多樣化,轉錄起始時,RNA聚合酶不直接結合模板,其起始過程比原核生物複雜。

[2] 轉錄的啟動還受到另外的蛋白質影響,如轉錄活化蛋白和阻遏蛋白。

前兩個NTP縮合成3′-5′磷酸二酯鍵後,RNA聚合酶脫離啟動子,啟動階段結束,進入延伸階段。

延伸[編輯] 轉錄延伸的簡單圖示(RNAP:RNA聚合酶;CodingStrand:編碼鏈;TemplateStrand:模板鏈)。

轉錄啟動後,DNA雙螺旋鏈解開,其中一條鏈作為模板鏈。

隨著轉錄的進行,RNA聚合酶在DNA模板鏈上移動,根據鹼基互補配對原則合成RNA單鏈。

轉錄的方向為3′→5′(對於DNA模板鏈)或5′→3′(對於合成的RNA鏈或DNA編碼鏈)。

細菌在37°C(98.6°F)下以42~54個核苷酸每秒的速度轉錄,而真核生物的轉錄速度大約是22-25個核苷酸每秒。

[1] 終止[編輯] 主條目:終止子 轉錄終止於DNA非編碼序列末端附近的終止子處。

細菌轉錄的終止有兩種方式:內源性終止(也稱內在型終止,本體轉錄終止或ρ-非依賴性終止)和ρ-依賴性終止。

在內源性終止中,基因末端的反向重複序列(英語:Invertedrepeat)使新轉錄的RNA序列摺疊成髮夾環,從而使RNA聚合酶脫落,轉錄產物被釋放。

[3]ρ-依賴性終止子利用可在轉錄時主動展開DNA—RNA複合物的ρ因子,釋放新合成的RNA。

[1] 真核生物轉錄過程的終止方式取決於其所使用的聚合酶的不同。

RNA聚合酶I的終止機制與細菌的ρ-依賴性終止類似;而RNA聚合酶III的終止與細菌的內源性終止極為相似。

有研究表明,多個胸腺嘧啶的終止信號引起RNA聚合酶III的失活,從而使延伸終止並將酶轉運至最近的RNA二級結構,進而促進酶的釋放。

RNA聚合酶III和細菌的轉錄終止機制之間的相似性表明,這種依賴髮夾環的終止可以追溯到多亞基RNA聚合酶的共同祖先。

[4]RNA聚合酶II的轉錄可以在非編碼序列的末端後持續數百甚至數千個核苷酸,它的終止更為複雜,涉及到新合成RNA的切割以及多腺苷酸化的過程。

抑制劑[編輯] 抗生素可作為轉錄的抑制劑,包括抗細菌藥與抗真菌藥。

以利福平為例,其通過結合DNA依賴性RNA聚合酶的β-亞基來抑制細菌轉錄(英語:Bacterialtranscription);而8-羥基喹啉是真菌轉錄(英語:Eukaryotictranscription)的抑制劑;組織蛋白甲基化作用(英語:Histonemethylation)也可能會對轉錄有抑制作用。

歷史[編輯] 方斯華·賈克柏(FrançoisJacob)和賈克·莫諾(JacquesLucienMonod)首先假設一種讓遺傳物質成為蛋白質的分子。

塞韋羅·奧喬亞(SeveroOchoa)於1959年獲得諾貝爾生理學或醫學獎,開發一種用多核苷酸磷酸化酶(英語:Polynucleotidephosphorylase)體外(Invitro)合成RNA的方法,該方法可用於破解遺傳密碼。

由RNA聚合酶合成RNA是由幾個實驗室在1965年以前在體外(Invitro)建立的;然而,由這些酶合成的RNA具有表明存在正確終止轉錄所需的額外因子的特性[來源請求]。

1972年,WalterFiers成為第一個真正證明終止酶存在的人。

羅傑·科恩伯格(RogerD.Kornberg)因其研究真核生物轉錄(英語:Eukaryotictranscription)的分子基礎而獲得2006年諾貝爾化學獎[5]。

參見[編輯] 生物學主題 分子與細胞生物學主題 遺傳學主題 分子生物學的中心法則 RNA剪接 啟動子 轉錄因子 翻譯(生物學) 基因表現 蛋白質生物合成 參考文獻[編輯] ^1.01.11.21.3DNATranscription.[2018-10-01].(原始內容存檔於2021-04-15)(英語).  ^2.02.1RNA的生物合成(转录).[2018-10-01].(原始內容存檔於2018-10-01).  ^BacterialTranscriptionTerminators:TheRNA3′-EndChronicles.[2018-10-01].(原始內容存檔於2021-03-08)(英語).  ^MechanismofEukaryoticRNApolymeraseIIItranscriptiontermination.2013-06-28[2019-08-04].doi:10.1126/science.1237934.(原始內容存檔於2021-02-07)(英語).  ^Chemistry2006.NobelFoundation.[March29,2007].(原始內容存檔於2007-03-15).  外部連結[編輯] 維基共享資源中相關的多媒體資源:轉錄 維基學院中的相關研究或學習資源:轉錄 (英文)InteractiveJavasimulationoftranscriptioninitiation.FromCenterforModelsofLifeattheNielsBohrInstitute. (英文)InteractiveJavasimulationoftranscriptioninterference--agameofpromoterdominanceinbacterialvirus.FromCenterforModelsofLifeattheNielsBohrInstitute. (英文)BiologyanimationsaboutthistopicunderChapter15andChapter18(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) (英文)VirtualCellAnimationCollection,IntroducingTranscription(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) (英文)EasytouseDNAtranscriptionsite 閱論編轉錄(細菌(英語:Bacterialtranscription)、真核)         轉錄調控原核 操縱子 乳糖操縱子 色胺酸操縱子 gab操縱子(英語:gaboperon) 半乳糖操縱子(英語:galoperon) 阻遏蛋白 乳糖抑制子 色胺酸阻遏因子(英語:Tryptophanrepressor) 真核組織蛋白修飾 組織蛋白甲基化 組織蛋白乙醯化 組織蛋白修飾酶 組織蛋白甲基轉移酶(EZH2) 組織蛋白脫甲基酶(英語:Demethylase) 組織蛋白乙醯轉移酶 組織蛋白脫乙醯化酶HDAC1(英語:HDAC1) DNA甲基化 DNA甲基轉移酶(英語:DNAmethyltransferase) 其他染色質重塑(英語:Chromatinremodeling)酶 CHD7(英語:CHD7) 兼有 轉錄共調控因子(英語:Transcriptioncoregulator) 輔活化物(英語:Coactivator(genetics)) 輔阻遏物(英語:Corepressor) 誘導物(英語:Inducer) 啟動 啟動子 普里布諾盒 TATA盒 BRE(英語:Brecognitionelement) CAAT盒(英語:CAATbox) 響應元件 強化子 E-盒 響應元件 絕緣子 沉默子 起始(細菌、真核) 轉錄起始位點 延伸 細菌RNA聚合酶:rpoB 真核RNA聚合酶:RNA聚合酶Ⅱ 終止(細菌、真核) 終止子 內在終止(英語:Intrinsictermination) ρ因子 另見:轉錄與轉錄後修飾疾病閱論編遺傳學索引描述 生化 基因表現 DNA 複製 週期蛋白 基因重組 修復 轉錄 轉錄因子與細胞內受體 輔調節因子 RNA 重複序列 轉錄後修飾 轉譯 核糖體亞基 轉譯後修飾 分揀蛋白(英語:Template:Sortingnexin) DNA/RNA結合蛋白 核糖核蛋白) 蛋白質 結構域 結構 1° 2° 2+° 3° 4° 疾病 Replicationandrepair(英語:Template:DNAreplicationandrepair-deficiencydisorder) Transcriptionfactor(英語:Template:Transcriptionfactorandcoregulatordeficiencies) 轉錄相關疾病(英語:Template:Disordersoftranscriptionandposttranscriptionalmodification) 轉譯相關疾病 閱論編基因表現遺傳學入門 遺傳密碼 經典中心法則: DNA→RNA→蛋白質 擴充中心法則 RNA→RNA RNA→DNA 蛋白質→蛋白質 轉錄類型 細菌轉錄(英語:Bacterialtranscription) 古菌轉錄 真核轉錄 關鍵元素 轉錄因子 RNA聚合酶 啟動子 轉錄後修飾 hnRNA 5'端加帽 RNA剪接 多腺苷酸化 Histoneacetylationanddeacetylation 轉譯類型 原核轉譯 古菌轉譯 真核轉譯 關鍵元素 核糖體 tRNA 轉譯後修飾 基因表現調控(英語:Regulationofgeneexpression) 表觀遺傳學調節 基因組銘印等 轉錄調控 基因調控網絡(英語:Generegulatorynetwork) 順式作用元件 乳糖操縱子 轉錄後調控(英語:Post-transcriptionalregulation) P體 可變剪接 miRNA等 轉譯調控(英語:Translationalregulation) 轉譯後調控(英語:Post-translationalregulation) 可逆的 不可逆的 該領域名人 方斯華·賈克柏 賈克·莫諾 閱論編遺傳學索引描述 生化 基因表現 DNA 複製 週期蛋白 基因重組 修復 轉錄 轉錄因子與細胞內受體 輔調節因子 RNA 重複序列 轉錄後修飾 轉譯 核糖體亞基 轉譯後修飾 分揀蛋白(英語:Template:Sortingnexin) DNA/RNA結合蛋白 核糖核蛋白) 蛋白質 結構域 結構 1° 2° 2+° 3° 4° 疾病 Replicationandrepair(英語:Template:DNAreplicationandrepair-deficiencydisorder) Transcriptionfactor(英語:Template:Transcriptionfactorandcoregulatordeficiencies) 轉錄相關疾病(英語:Template:Disordersoftranscriptionandposttranscriptionalmodification) 轉譯相關疾病 規範控制 GND:4185906-6 LCCN:sh85053872 NDL:00857944 NKC:ph136848 取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=转录&oldid=70867950」 分類:​基因表現分子生物學隱藏分類:​CS1英語來源(en)自2010年1月擴充中的條目含有英語的條目有未列明來源語句的條目包含GND標識符的維基百科條目包含LCCN標識符的維基百科條目包含NDL標識符的維基百科條目包含NKC標識符的維基百科條目 導覽選單 個人工具 沒有登入討論貢獻建立帳號登入 命名空間 條目討論 臺灣正體 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 閱讀編輯檢視歷史 更多 搜尋 導航 首頁分類索引特色內容新聞動態近期變更隨機條目資助維基百科 說明 說明維基社群方針與指引互助客棧知識問答字詞轉換IRC即時聊天聯絡我們關於維基百科 工具 連結至此的頁面相關變更上傳檔案特殊頁面靜態連結頁面資訊引用此頁面維基數據項目 列印/匯出 下載為PDF可列印版 其他專案 維基共享資源 其他語言 العربيةAzərbaycancaБеларускаяБългарскиবাংলাBosanskiCatalàکوردیČeštinaDanskDeutschΕλληνικάEnglishEsperantoEspañolEestiEuskaraفارسیSuomiFrançaisGaeilgeGalegoעבריתहिन्दीHrvatskiMagyarՀայերենBahasaIndonesiaItaliano日本語ქართულიҚазақша한국어КыргызчаLatinaМакедонскиМонголNederlandsNorsknynorskNorskbokmålOccitanPolskiپښتوPortuguêsRomânăРусскийSrpskohrvatski/српскохрватскиSimpleEnglishSlovenčinaSlovenščinaСрпски/srpskiSvenskaதமிழ்ไทยTürkçeУкраїнськаاردوOʻzbekcha/ўзбекчаTiếngViệt吴语Bân-lâm-gú粵語 編輯連結



請為這篇文章評分?