基因表达调控-转录.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因表达调控在在基因工程中的意义,基因工程的本质即是将外源基因与载体进行体外拼接后转入宿主细胞，使宿主高效稳定地表达蛋白质产物，因此基因表达调控的分子机制是基因工程原理的指导思想。,结构基因或者蛋白编码基因的表达都是需要转录和翻译2个环节，而每个环节都存在不同的基因表达调控的位点。基因表达的时空性其实也是通过对转录和翻译两个环节的调控实现的。其中转录调控是更为关键和主要的调控位点。,基因表达调控具有时空双重性：时序调控是指基因表达的先后次序和相对强弱；空间调控是指基因表达的区域和环节。,基因表达第一步,转录,转录,是指以DNA的一条链（编码链或反义链）为模板，在RNA聚合酶（以DNA为模板的RNA聚合酶）的作用下，合成RNA的过程；,为更清楚地研究转录，我们人为的将转录分为三个阶段：,转录起始,转录延伸,转录终止,Figure 9.7 Transcription has three stages,which involve different types of interaction between RNA polymerase and DNA.The enzyme binds to the promoter and melts DNA,remains stationary during initiation,moves along the template durign elongation,and dissociates at termination.,原核生物转录起始,原核生物启动子：主要以典型大肠杆菌启动子进行分析发现，典型细菌的启动子主要由以下四部分组成：,转录起始位点（,Inr)：,多数细菌的,Inr,为,C（A/G）,90,T，,其中中间一个核苷酸为转录的起始位点；,Pribnow,盒（,-10,区）：距离,Inr,上游,6,bp,处，存在一个,6,核苷酸的保守序列。因为其中间的碱基的位置在,Inr,上游的,10,bp，,因此也称为,-10,区。保守序列：,T,80,A,95,T,45,A,60,A,50,T,96,；,Pribnow,盒中间碱基的位置在,-9至-18,范围内变动；,Pribnow,盒的作用是,RNA,聚合酶的结合位点，,RNA,聚合酶结合后，使该,AT,丰富区消耗较少的能量就解开螺旋，此时,RNA,聚合酶与启动子的复合物便由关闭状态转向开放状态，启动转录。,Sextman,盒:,细菌启动子在距离,Inr,上游约,35,bp,处,还有另一个,6,bp,的保守序列,即-35,区。保守序列：,T,82,T,84,G,78,A,65,G,54,A,45,，,其中前,3,个碱基,TTG,高度保守。,Sextman,盒是,RNA,聚合酶的识别位点，,RNA,聚合酶的一个亚基首先定位于该序列，然后其它亚基与,-10,区结合；,间隔区：,90%,的大肠杆菌启动子在,Pribnow,盒和,Sextman,盒之间有一个,16-19,bp,的间隔区，而间隔区,15,bp,或20,bp,的启动子只占少数。尽管此间隔区的序列并不重要，但其长度非常重要，因为它要保证,2,个盒位于双螺旋的同一侧，才能促进它们与,RNA,聚合酶的各亚基相互作用。,原核生物转录起始,原核生物转录起始,人们对启动子区的序列进行大量突变的结果表明：对于大肠杆菌或者其亲缘关系密切的其它原核细菌而言，最佳的启动子构成为Pribnow box位于Inr上游-7bp,Sextman位于Pribnow box上游17bp处,Inr,7bp,Pribnow box,17bp,Sextman box,原核生物转录起始,原核细菌的RNA聚合酶（RNA polymerase)：以DNA为模板的RNA聚合酶。原核细菌种,仅由一种聚合酶完成全部RNA的转录；,大肠杆菌RNA聚合酶的结构,：,RNA聚合酶全酶由5个亚基构成，分别为,2,，,，总分子量为480KDa。事实上，RNA聚合酶在转录前和转录过程中均以核心酶（,2,，,）和,因子两种分离形式存在于细胞内，并且实验证明RNA聚合酶识别序列的特异性取决于,因子。,RNA聚合酶中各亚基的功能：,识别启动子,RNA合成；抑制剂：利福霉素，利迪链霉素,负责与DNA结合,增强聚合酶与启动子的专一性结合,原核生物转录起始,Eubacterial RNA polymerases have four types of subunit;a,b,and b have rather constant sizes in different bacterial species,but s varies more widely.,原核生物转录起始,在转录以前，核心酶与DNA之间就有亲和力，这种亲和力来自蛋白碱性侧链基团和DNA磷酸根骨架之间的静电引力，无序列特异性，为二者之间的松弛结合。当,亚基与松弛结合在DNA任何位点的核心酶结合后，核心酶构象发生了改变：全酶与非特异DNA序列的亲和力下降几万倍，致使全酶从非特异的DNA链上脱落下来，而后 亚基与-35相互作用，使聚合酶识别特定的启动子序列，形成封闭的启动子复合物。,RNA聚合酶结合到覆盖-35区到-10区上下游在内的约60bp。然后在区内的碱基对打开，产生开放复合物（因为区为富集序列，之间只有个氢键，因此消耗较低的能量即可打开双螺旋）。,形成开放的启动子复合物后，转录就开始了，这时 亚基又从全酶与和的复合物中解离下来，全酶变成核心酶后继续延伸转录。（Marr MT et al,1997,Science,276:1258-1260),RNA polymerase passes through several steps prior to elongation.A closed binary complex is converted to an open form and then into a ternary complex.,原核生物转录起始调控,组成性调控（constitutive control):依赖于多种类型的启动子结构控制所属基因的时空表达,这种作用基本上依赖于,因子对启动子多样性结构的识别与选择;,调节型调控(regulatory control):依赖启动子上游的操纵子结构与其相对应的调控因子的相互作用。,原核生物转录起始调控,启动子结构决定转录起始的基础水平,大肠杆菌以及其它的原核生物启动子的共有序列是可变的，在-35box和10box都允许在一定范围内变化。,这些变异体与Inr附近及转录单位前50个核苷酸左右的特征不十分明确的序列共同影响启动子效率,即每秒内启动的有效起始数目。有效起始可以使RNA聚合酶移出启动子并开始合成全长转录物。,启动子序列影响有效起始过程的具体方式不清楚。但目前认为：-35box的精确序列影响与,亚基的识别，从而影响RNA聚合酶结合速度；从封闭的启动子复合物到开放的启动子复合物的转化依赖-10box的序列；起始失败的频率由+1以及临近下游的核苷酸决定。当然以上结论都还只是一个合理的“假说”，因为的确发现不同的启动子之间的起始效率可以差1000倍，即强启动子（strong promoter)指导有效起始比弱启动子强1000倍我们称之为基础转录速度（basal rate of transcription)不同.,原核生物转录起始调控,大肠杆菌或其它原核生物具有结构不同的启动子，这也就需要RNA聚合酶依赖一系列不同的转录调控因子来识别这些不同的启动子，起始转录。但是通过改变核心酶的结构来迎合启动子多样性是不现实的。因为这种改变同时会抑制RNA聚合酶识别其它启动子，导致该酶的广泛适应性下降；而且RNA聚合酶对DNA序列识别特异性主要取决于,亚基。因此 亚基多样性的存在是对应于启动子的多样性的，至少是RNA聚合酶应付启动子多样性的一种方法。,因此 亚基对基因表达调控的作用就可以表现在：当一种 亚基取代另一种 亚基，即可以关闭一组基因，同时打开另一组基因，因此也有理由认为 亚基是原核生物基因表达的开关。而且对 亚基结构的研究发现：亚基由2个主要组分构成：核心酶结合区；-35/-10box结合区。其中核心酶结合区在不同 亚基中有很高的同源性，而后者在序列上存在较大的差异。,原核生物转录起始调控,E.coli,sigma factors recognize promoters with different consensus sequences.(Numbers in the name of a factor indicate its mass.),原核生物转录起始调控,转录起始的调节型调控：操纵子模型（与原核基因组结构有关的一种调控）,原核生物在基因组结构方面与真核生物的不同之处其中之一：原核生物基因组中功能相关基因成簇排列，并共享用一套启动子等调控元件；而真核生物的每个基因均有自己的调控系统，并且基因在DNA上的排列是离散的，无功能上的明显相关性。,原核生物这种生物功能相关的结构基因成簇排列所组成的转录单位称为,操纵子（Operon),。,操纵子功能相关的结构基因的表达产物协同完成一个生理过程，这些结构基因在一套调控系统作用下统一开放、关闭，维持精细的基因产物分子比，这对于原核生物而言是最经济有效的基因表达调控模式了。,原核生物转录起始调控,原核生物转录起始调控,操纵子的组成,：,结构基因（,G）：3-8,个生物功能相关的结构基因以相同的极性密集排列；,启动子（,P）：,一般来说，一个操纵子只含有一个启动子，少数则具有几个启动子,;,终止子（,T）：,每个操纵子具有一个或者多个能使转录不同程度终止；在多重终止子的情况下，它们或位于整个操纵子的末端，或分散于一些结构基因的下游，使结构基因转录产物根据需要灵活变化；,操纵子（,O）：,由一个或者多个顺式调控元件组成，其功能是与基因表达的反式作用因子结合，这种蛋白质,-,DNA,二元复合物通过与启动子,-,RNA,聚合酶复合物的相互作用，对操纵子的开放或关闭进行调控。,操纵子结构,操纵子,操纵子的控制网络模式：,正控制系统,：指当调节蛋白因子与操纵子结合后，其结果如果是操纵子开启，则为正控制系统；,负控制系统,：指当调节蛋白因子与操纵子结合后，其结果如果是操纵子关闭，则为负调控系统；,激活蛋白,：正控制系统中的调节蛋白因子,阻遏蛋白,：负控制系统中的调节蛋白因子,诱导状态,：加入小分子物质（诱导物）使操纵子中的结构基因表达增加。包括诱导正控制系统和诱导负控制系统。,阻遏状态,：加入小分子物质（共阻遏物）使操纵子中结构基因表达减少。包括阻遏正控制系统和阻遏负控制系统。,操纵子的控制网络模式,乳糖操纵子是最早发现的，也是最经典的操纵子模型。乳糖操纵子中的结构基因主要是编码细菌中与糖代谢有关的酶。,乳糖操纵子的结构：,包括启动子、操纵子、终止子以及编码调节蛋白因子（阻遏蛋白,lacI),的调节基因和个参与糖代谢有关的酶的结构基因,乳糖操纵子全长,6,+,kb，,左端为编码调控蛋白因子的基因,lacI,及自身独立的启动子和终止子；,lacI,下游是,P,lac,启动子和操纵子部分重叠,操纵子下游延伸到第一个结构基因,lacZ,区之中有,26,bp;,lacZ,之后为另,2,个结构基因,lacY,、,lacA,。,lacZ,编码,-,半乳糖苷酶：以半乳糖苷类化合物（乳糖、,IPTG）,为底物，催化生成单糖；,lacY,编码具有半乳糖苷渗透酶活性的膜蛋白，功能是将胞外的半乳糖苷转运至胞内；,lacA,编码半乳糖苷乙酰化转移酶，可以将乙酰辅酶,A,中的乙酰基转移到半乳糖苷或者其它类似物上，但具体生理功能不清楚。,乳糖操纵子,Operon compositionThe three structural genes，P,lac,控制Z,-galactosidase,Y,galactoside permease(a transport protein),A,thiogalactoside transacetylase(an enzyme,unknown function)A regulatorry gene:,lacI,coding a repressor.,乳糖操纵子,乳糖操纵子属于负控制系统，也就是说调控蛋白lacI的存在并结合，使操纵子处于关闭状态。lacI关闭操纵子的机制是阻止RNA聚合酶启动转录，而不是抑制RNA聚合酶与启动子的结合。,当细菌生长环境中出现半乳糖苷类化合物时（诱导物），它与lacI阻遏蛋白特异性结合，阻止了lacI阻遏蛋白对操纵子的负控制作用。即在无诱导物时，由于阻遏蛋白lacI呈活化状态结合于操纵子上，因此操纵子不能转录；当诱导物出现时，诱导物依赖于高亲和性与操纵子竞争阻遏蛋白，使阻遏蛋白由活化状态变为失活状态，并离开操纵子区，使操纵子开放。,但是从以上过程我们可以看到，阻遏蛋白合成与诱导物的存在是没有关系的，因此阻遏蛋白是在和操纵子结合的状态下才与诱导物遭遇的。换句话说，乳糖操纵子是在关闭状态下为诱导物诱导开放的，而不是诱导物阻止了阻遏蛋白与操纵子的结合。那么操纵子在无诱导物存在的情况下，是为阻遏蛋白所关闭的，但是这种关闭状态并非完全关闭，只是以一种基础水平表达这三种糖代谢有关的酶类。,Repressor maintains the lac operon in the inactive condition by binding to the operator;addition of inducer releases the repressor,and thereby allows RNA polymerase to initiate transcription.,乳糖操纵子,阻遏蛋白与操纵子的相互作用：,Olac的DNA序列的结构特征：26bp区域横跨Inr-5到+21，以+11为对称轴，两边各有6bp的典型对称序列（TGTGTG和AATTGT），其中靠近对称轴的两对对称序列在与lacI蛋白的结合中其重要作用，这种对称结构与lacI的四聚体对称性是对应的。,结合定点突变实验发现，+5-+17的13bp区域对突变更敏感，而该区域并不对称，现证明对称序列只是识别为点，而真正的结合为点是偏向对称轴左侧的不完全对称区域。,阻遏蛋白lacI具有与小分子诱导物和操纵子序列结合的双重能力，必然存在2种不同类型的结合结构域：lacI经过胰蛋白酶处理发现，N端1-51位氨基酸有与操纵子结合的能力，只是结合程度有所减弱；而C端60-360位氨基酸具有形成四聚体的能力以及与诱导物结合的活性。,色氨酸操纵子,色氨酸操纵子的结构：,5,个参与色氨酸生物合成的结构基因：,trpE,trpD,trpC,trpB,trpA,启动子,P,下游为操纵子序列,Otrp,在,Otrp,与第一个结构基因,trpE,之间有一段,162,bp,的前导序列,trpA,下游,300,bp,区域内有两种性质不同的终止子（,+，+,，,）,与,Otrp,作用的阻遏蛋白的编码基因位于启动子之前较远的区域中,在细菌体内不缺乏色氨酸的条件下，色氨酸作为共阻遏物激活阻遏蛋白,TrpR，,使,TrpR,以活化形式结合于,Otrp，,从而关闭操纵子；当细胞内色氨酸浓度降至临界点时，,TrpR,释放,Trp,转变成失活状态，并从,Otrp,移到其他低亲和力区，操纵子开放。,色氨酸供应短缺时，基因活化，,色氨酸过剩时，与阻遏因子结合，抑制基因转录,转录延伸,由于细菌只有一种RNA聚合酶，因此这种RNA聚合酶完成所有RNA的转录；,转录起始结束后，,亚基释放出来，因此完成转录延伸的是核心酶；其催化的化学反应是将核糖核苷酸去除,、-,磷酸基团加到转录产物的3,，,末端，形成3-5磷酸二酯键。,在转录延伸阶段，细菌RNA聚合酶沿模板移动，形成一个非碱基配对的长约15-20bp的,转录泡,(transcription bubble)。在这个转录泡中，延伸的转录物通过长约8核苷酸的RNA-DNA碱基对结合到模板链，进行链的延伸。而RNA聚合酶覆盖的DNA片段长约30bp，延伸复合物的稳定主要依靠酶的,、,，,亚单位。这两个亚单位与转录泡之前的一段短双链DNA接触，DNA-RNA杂交体位于此复合体内，转录物RNA即由此复合体产生。(Nudler E et al,1996,Science,273:211-217;Nudler E et al,1998,Science,281:424-428),转录延伸,转录终止,转录启动以后，RNA聚合酶沿DNA模板链移动，持续合成RNA链，直至遇到终止信号，RNA聚合酶停止聚合反应，并从DNA模板上释放出来，而此时DNA-RNA之间的氢键也被破坏，使转录产物释放出来。,人们通过比较原核生物转录出来的RNA，发现终止信号存在于转录出来的序列中，这种为转录提供终止信号的RNA序列称为,终止子结构,，相应的DNA编码序列称为,终止子,。,大肠杆菌终止子分为：,本征终止子,（,intrinsic terminator)：,除,RNA,聚合酶核心酶以外，不需要其它的蛋白辅助因子便可借助特殊,RNA,结构实现终止；,因子依赖型终止子,：终止作用依赖于专一蛋白辅助因子（,因子）,转录终止,本征终止子结构特征：,发夹结构：形成发夹结构的为,RNA,区域内的一段回文序列，长,7-20,bp，2,个反向重复序列及中间不配对的序列形成发夹的茎环结构。茎的长度可变，通常,G、C,丰富。,RNA,结构中的发夹结构均可以导致,RAN,聚合酶延缓或者暂时停止，不同的终止子结构造成的延缓时间长短差异很大。一般来讲，茎中的,GC,含量越高，延缓时间越长。但是发夹结构本身并不足以终止转录反应，只是为终止提供了一个有利条件；,6个,U,组成的尾部结构：紧邻发夹结构有,U,构成的尾部结构才是真正的终止信号。处于暂停状态的,RNA,聚合酶一旦遇到终止信号，便可以从,DNA,模板上解离下来，因为,DNA-RNA,杂交双链中，,U-A,配对的氢键少，因此打破这种双链结构耗能也少。,转录终止,Intrinsic terminators include palindromic regions that form hairpins varying in length from 7-20 bp.The stem-loop structure includes a G-C-rich region and is followed by a run of U residues.,转录终止,因子依赖型终止子结构的概况：有的模板进行体外转录，并不发生有效的终止反应。RNA聚合酶只是在终止子结构处暂停，但并不能最后终止转录。这时如果加入专一性辅助因子,，就会终止反应，所产生的RNA3,，,末端序列也为统一的。,突变实验表明，终止子上游序列突变会使RNA聚合酶转录过头。因此,因子识别终止位点上游50-90bp区域。其机构特征为：RNA序列中含丰富的C碱基（41%），但G贫乏（14%），终止位点位于该区域最后3个碱基中的任何一个。,其实,因子依赖型终止子结构也能形成茎环，只是茎部GC含量较低，所以RNA聚合酶停留时间较短，且茎环结构下游通常缺少U区。,转录终止,rho-dependent terminator has a sequence rich in C and poor in G preceding the actual site(s)of termination.,转录终止,因子为一种46KD的蛋白质，其活性状态为6聚体，具有RNA依赖性ATP酶活性。,因子依赖型终止子结构发生终止作用的机制：,因子在终止子结构上游的某一特定位点结合RNA，然后沿RNA向下游前进，但是其行进速度远远大于RNA聚合酶的速度。因此当RNA聚合酶在终止子区域处于暂停状态时，,因子也赶到这里，随后它利用ATP酶活性水解ATP提供能量，解开RNA-DNA杂交链，同时随RNA聚合酶离解下来，终止转录。,Rho factor pursues RNA polymerase along the RNA and can cause termination when it catches the enzyme pausing at a rho-dependent terminator.,延伸与终止调控,在进化过程中，细菌产生了两种机制来决定聚合酶对延伸和终止的重复选择，这两种机制对调节操纵子内基因表达十分重要,1）,抗终止,(antitermination)：在这一机制作用下，RNA聚合酶能忽略第一个终止信号而延伸至下一个终止信号，即通过RNA聚合酶识别或者不识别操纵子末端的一个或多个上游的终止信号使这些基因表达或不表达；,抗终止作用受抗终止蛋白（antitermiation protein）的控制。该蛋白结合到操纵子开始附近的DNA序列上，当RNA聚合酶移动到第一个终止信号时，该蛋白结合于聚合酶上，其存在使聚合酶忽略了终止信号。但这一过程的机制并不清楚。它可能使通过抵抗本征终止子的使RNA-DNA杂交体不稳定的特性或者通过阻止聚合酶在依赖,因子的终止子处的停顿完成的。,Antitermination can be used to control transcription by determining whether RNA polymerase terminates or reads through a particular terminator into the following region.,Figure 9.32 Host RNA polymerase transcribes lambda genes and terminates at t sites.pN allows it to read through terminators in the L and R1 units;pQ allows it to read through the R terminator.The sites at which pN acts(,nut,)and at which pQ acts(,qut,)are located at different relative positions in the transcription units.,延伸与终止调控,2）衰减作用：主要在编码氨基酸合成有关的酶的操纵子中发挥作用。,如色氨酸操纵子是一个很好的例子。在此操纵子中，在Inr和trpE起始位点之间的区域可以形成个发夹结构，其中一个较大的发夹结构离Inr近一些；另一个小发夹结构可以行使终止信号的功能，但是两个发夹结构有部分重叠，因此任何一时间，只能有一个发夹形成而不能同时形成两个同时在形成发夹结构的上游序列中存在一个短的可读框架，编码一个氨基酸的短肽，其中包括个色氨酸如果体内色氨酸缺乏时，核糖体就会停留在此ORF处进行翻译，此时大的发夹结构形成，RNA聚合酶就不能读取终止信号，从而继续延伸。但是如果色氨酸的量达到一定水平，核糖体就不会停留在产生短肽的ORF处，核糖体紧随RNA聚合酶，位置靠后的小的能行使终止信号的发夹结构形成，这时衰减系统就会阻止聚合酶继续转录,。,以色氨酸操纵子为例，衰减子的结构特点,The action of Otrps attenuator,真核生物的转录调控,真核生物中一个典型基因活化表达的基本模型:,在一个典型的基因中,其上游为核心启动子(core promoter),核心启动子序列与基因紧相邻接。核心启动子结合RNA聚合酶II（真核中最重要的RNA聚合酶）和其他的辅助因子（基本转录机构），引导RNA 聚合酶II从正确的Inr开始转录。但是在细胞内缺乏其他调控蛋白时，核心启动子一样无活性。紧邻核心启动子的上游时一些启动子（或称UPE，upstream promoter element)，上、下游更远处为增强子（enhancer），只有当激活基因转录的激活因子结合调节启动子和增强子，再通过与启动子上的基本转录机构相互作用，才能有效激活基因表达。,真核生物的转录调控,真核生物的转录调控,真核细胞的RNA聚合酶,真核细胞基因转录需要三种不同的RNA聚合酶,RNA聚合酶I、II、III（RNA polymerase I,II,III）。每种酶都是多亚基蛋白（8-12个亚基），而且分子质量都大于500KDa。他们的结构很相似，最大的三个亚基尤其相似，（最大的亚基与,，,相似，而次大亚基与相似），,而一些小亚基也不只在一种酶中存在。但是其功能并不相同。都具有原核生物RNA聚合酶核心酶,2,，,同源亚基。,三种聚合酶作用于各自特定的基因，不能相互替代。,真核生物的转录调控,聚合酶,转录的基因,RNA聚合酶I,28S、5.8S、18S核糖体RNA基因,RNA聚合酶II,蛋白质编码基因和大部分小核RNA（snRNA）基因,RNA聚合酶III,tRNA、5SrRNA、U6-snRNA、小核仁（snoRNA）、小胞浆（scRNA）的基因,三种真核细胞RNA聚合酶的功能,真核生物的转录调控,RNA聚合酶的活性：,1、转录时，按5 3方向合成RNA链；,2、底物为4种三磷酸核苷酸：ATP，GTP，UTP 和CTP；,3、不需要引物；,4、需要其他起始蛋白的存在，聚合酶才能与启动子结合并诱导起始；,真核生物的转录调控,真核生物的启动子：在真核生物中，启动子是指对基因起始转录有重要作用的序列。其结构包括核心启动子（core promoter）核上游启动子元件（upstream promoter element）。真核生物的核心启动子作为起始复合物组装位点在没有上游元件的情况下也可以发生，但是效率很低。这与细菌有很大不同：原核细菌中的强启动子其转录效率很高，而在真核生物中的启动子在体内自身基本无活性，在体外支持转录水平。,RNA聚合酶II的启动子组成：也包括核心启动子和上游启动子元件,A 核心启动子：包括距离Inr-40+50的DNA序列。作用：1.引起聚合酶、基本转录机构和共激活因子组成前起始复合物的结合与装配；2.定位转录起始位点并控制转录方向；3.对细胞内相邻近的或者远距离的激活因子和抑制因子作出应答。其具体结构包括：,TATA box：,共有序列位,5,，,TATAWAW 3,，,（W,为,A/T）。,一般位于,Inr,上游,-25,-30,，在离体条件下能指导聚合酶,II,在裸,DNA,模板上进行低水平转录；一般转录因子（,general TF）TFIID,中的,TBP（TATA box Binding Protein）,与之结合，它们的结合会导致其它的,TF,结合，形成多因子全酶；,真核生物的转录调控,起始元件：覆盖转录的起始位点，其功能近似于,TATAbox,，,指导前起始复合物的形成，确定转录起始位点和引导上游,TF,等作用，共同序列：,PyPyANT,/,APyPy,，,它与,TAFII（,具体种类不详）和,polII,结合；,下游核心启动子元件：,(,downstream core promoter element/DPE),首先在果蝇中发现的,7,核苷酸，位于,Inr,下游,30,bp,处，共有序列,RGA/TCGTG，,现在发现,DPE,存在于许多果蝇启动子中。果蝇的,DPE,位于无,TATAbox,的启动子中，与,Inr,一起指导转录起始；,TFIIB,识别元件：,1998,年发现，位于,TATAbox,上游在,-32-38,，共有序列,G/C G/C G/C CGCC。,真核生物的转录调控,基本转录单位的装配,TFIID多元蛋白复合物中TBP(TATA box binding protein)与TATA box识别与结合是转录起始复合物装配的第一步,前二者的结合需要TFIIA或TFIIB以任意次序结合参与辅助，其中后二者均可以和DNA以及TBP相接触,TFIIB与TBP结合后，引导polII与TFIIF的集合体结合到启动子区,TFIIE、TFIIH相继结合，形成前起始复合物（preinitiation complex),真核生物转录前起始复合物的组装,基本转录单位的装配,其中TFIIH的ERCC31/XPB具有ATP依赖性ATPase能够解开螺旋，TFIIE与解链的DNA结合使其稳定。,此外，TFIIH具有磷酸激酶活性,可以使RNA聚合酶II最大亚基C端重复序列结构域(CTD)中的丝氨酸或者苏氨酸引入磷酸基团。磷酸化后的聚合酶II可以与其他的GTF解离，并开始延伸。,真核生物的转录调控,B,.上游启动子元件（调控性启动子）,一般位于核心启动子周围，在Inr几百个bp以内的DNA序列（增强子是在基因上游或下游或内含子中，距离转录起始位点较远的一般调控区域）,事实上长期以来，UPE与增强子之间的界定并不十分明显，它们都可以与序列特异性的DNA结合蛋白结合控制转录效率。,在大多数真核生物中，RNA聚合酶组成的前转录起始复合物无论与多强的启动子作用，转录起始速率都很低。只有当转录因子（非GTF，其实是一些序列特异性的DNA结合蛋白）与调控启动子元件或增强子作用以后才能提高真核生物的转录效率,真核生物的转录调控,转录因子与UPE或增强子作用影响转录效率的模型：,传统观点认为无论TF与上游启动子元件或增强子结合，它都能通过直接或间接作用与转录前起始复合物作用，这一传统观点还是能适用于大部分鉴定到的转录因子，但不能包括所有的情况，如一些TF,p300/CBP 可以使染色体核小体结构中组蛋白乙酰化，而乙酰化的染色质允许其它的TF靠近结合，从而活化基因。这一过程具体机制不清，至少部分是影响核小体定位造成的。而某些TF可以使DNA弯曲成特定形状，使结合在弯曲区域内识别位点上的其他TF相互作用，从而使结合的转录因子在称为增强体（enhancesome)的结构内协同作用。(Thanos D et al,1995,cell,29:1090-1100),转录因子与UPE或增强子作用影响转录效率的模型,真核生物的转录调控,真核基因的转录终止：,真核基因转录终止机理尚知之甚少。在大多数哺乳动物的转录单位中，RNA聚合酶II终止于polyA加尾位点的下游0.5-2kb范围内的多个可能的位点但具体如何使polII停止的机制仍然不清楚。,