🧬 DNA/RNA与基因表达

转录及调控

从模板链识别到转录后加工，掌握RNA合成的核心机制。

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免责声明： 本内容仅供医学学习参考，不作为临床诊断依据。

📊 学习进度

7个知识模块

预计学习时间：30分钟

01 转录概述

❓ 转录的定义

转录：以DNA为模板合成RNA的过程

转录与复制的区别

模板

DNA一条链

产物

RNA

酶

RNA聚合酶

❓ 转录的基本特征

① 不对称性

只以DNA的一条链作为模板（模板链）

② 方向性

RNA合成方向：5'→3'

③ 需要启动子

RNA聚合酶识别特定DNA序列

④ 不需要引物

RNA聚合酶能直接启动RNA合成

02 转录模板链

❓ 模板链（Template strand）

定义：被RNA聚合酶识别并作为模板合成RNA的DNA链

模板链也叫

反义链（-）

非模板链也叫

有义链（+）

💡 重要：

RNA序列与有义链（+）相同（只是T变成U）

03 RNA聚合酶

❓ 原核生物RNA聚合酶

RNA聚合酶全酶

组成：核心酶（α₂ββ'ω）+ σ因子

核心酶功能

催化磷酸二酯键形成，负责RNA链延伸

σ因子功能

识别启动子，起始转录

❓ 真核生物RNA聚合酶

RNA pol I（核仁）

转录45S rRNA前体

RNA pol II（核质）

转录mRNA（最重要）

RNA pol III（核质）

转录tRNA、5S rRNA

💡 记忆：

"pol I - rRNA，pol II - mRNA，pol III - 小RNA"

04 启动子与终止子

❓ 启动子（Promoter）

定义：RNA聚合酶识别并结合的DNA序列

原核启动子

• -10区（Pribnow box）：TATAAT

• -35区：TTGACA

真核启动子

• TATA框（-25）：TATAAA

• CAAT框（-75）：GGCCAATCT

• GC框（-110）：GGGCGG

❓ 终止子（Terminator）

定义：RNA聚合酶停止转录的DNA序列

① 非依赖ρ因子终止子

GC富集区 + poly(U)序列（RNA发卡结构）

② 依赖ρ因子终止子

需要ρ因子协助终止转录

05 转录过程

❓ 转录起始

1 RNA聚合酶结合启动子

2 DNA双链局部解开（约17bp）

3 合成第一个磷酸二酯键

4 σ因子释放（原核）/转录因子解离（真核）

❓ 转录延伸

核心：RNA聚合酶沿模板链5'→3'移动，合成RNA

💡 特点：

边转录边翻译（原核）
RNA聚合酶前方DNA解旋，后方DNA复性

❓ 转录终止

终止子信号：RNA聚合酶识别终止信号，停止转录

结果：RNA聚合酶从DNA上释放，新合成的RNA链脱落

06 转录后加工

❓ 真核mRNA的加工

① 5'端加帽（5' Capping）

加入7-甲基鸟苷（m⁷G）帽子

功能：保护mRNA、协助核输出、促进翻译

② 3'端加尾（3' Polyadenylation）

加入多聚腺苷酸尾巴（poly A tail）

功能：增加mRNA稳定性、促进翻译

③ 剪接（Splicing）

切除内含子，连接外显子

功能：产生成熟mRNA，可变剪接增加蛋白质多样性

❓ tRNA的加工

① 剪接

切除内含子

② 3'端加上CCA序列

氨基酸结合位点

③ 碱基修饰

甲基化、还原等，产生稀有碱基

❓ rRNA的加工

45S rRNA前体加工：

45S rRNA → 18S rRNA + 5.8S rRNA + 28S rRNA

（剪切+甲基化修饰）

07 原核与真核转录比较

❓ 转录比较总结

特征	原核生物	真核生物
RNA聚合酶	一种（全酶）	三种（pol I/II/III）
起始	RNA聚合酶直接结合	需要转录因子
终止子	依赖/非依赖ρ因子	加polyA尾信号
加工	基本不需要	5'帽、3'尾、剪接
转录翻译	同时进行	分开进行

📝 真题练习

【真题】真核生物转录mRNA的酶是？

💡 RNA聚合酶II

【真题】mRNA 5'端加帽的功能是？

💡 保护mRNA、协助核输出、促进翻译

【真题】原核生物RNA聚合酶的σ因子功能是？

💡 识别启动子，起始转录

【真题】转录模板链也叫？

💡 反义链（-）

【真题】真核启动子的TATA框位于？

💡 -25位置

【真题】原核与真核转录的主要区别是？

💡 真核需要转录因子，且转录后需要加工

🔄 快速回顾

真核mRNA转录酶

RNA聚合酶II

mRNA加工三步骤

5'帽、3'尾、剪接

原核σ因子功能

识别启动子

模板链又叫

反义链（-）