转录概述

关键点

• 转录是基因表达的第一步。它涉及基因的DNA序列的复制，以生成RNA分子。
• 转录由被称为RNA聚合酶的酶催化，其将核苷酸连接形成RNA链（使用一个DNA链作为模版）。
• 转录包含三个阶段：起始，延伸，和终止。
• 在真核生物中，RNA分子必须在转录后被处理：它们被剪接，并在末端被加上5‘帽子和多聚-A尾巴。
• 你基因组中每一个基因的转录都被分别控制。

介绍

转录概述

RNA聚合酶

转录的阶段

1. 起始 RNA聚合酶与一段称为启动子的DNA序列结合。该序列被发现离基因的开头很近。每个基因（或在细菌中，每组被同时转录的基因）都有它们自己的启动子。一旦结合，RNA 聚合酶分离 DNA 链，提供转录所需的单链模板。

   启动子区域在转录特别制定的转录区域之前（并且稍微重叠）。它包含 RNA 聚合酶或其辅助蛋白的识别位点。DNA在启动子区域打开，以便 RNA 聚合酶可以开始转录。

2. 延伸 一条DNA模版链作为RNA聚合酶的模版。当聚合酶一个一个地“读取”这个模板的碱基时，它用互补的核苷酸建立RNA分子，产生一个从5‘到3’生长的链。RNA转录物与非模版的DNA（编码）链带有相同的信息，但它含有碱基尿嘧啶（U）而不是胸腺嘧啶（T）。

   [5'和3'是什么意思？]

   RNA聚合酶沿3‘到5’方向合成与DNA模版链互补的RNA转录物。它沿着模版链的3‘到5’方向向前移动，一路打开DNA双螺旋。合成的RNA只与模板链结合很短一段时间，然后会作为悬空的链退出聚合酶，使DNA能够闭合并形成双螺旋。

   在这个例子里，编码链，模版链，和RNA转录物分别是：

   编码链：5'- ATGATCTCGTAG-3'

   模板链：3'-TATAGAGAATT-5'

   RNA：5'-AUGAUC..-3'（点表示核酸仍在被添加到RNA的3‘末端）

3. 终止 被称为终止子的序列标志着RNA转录的完成。一旦它们被转录完，转录物被从RNA聚合酶释放。一个终止的机理涉及在RNA发夹的形成，如下所示。

   DNA终止子编码一段RNA，其可以形成发夹结构，以及一串U核苷酸。转录物中的发夹结构导致RNA聚合酶抛锚停下。在这之后的U核苷酸则与DNA模版的A核苷酸形成弱键，使转录物从模版上分离，结束转录。

真核生物中的RNA修饰

• 真核mRNA前体的末端必须被修改，通过添加一个5'帽子（在开头）和3‘多聚-A尾巴（在末尾）。
• 许多真核mRNA前体会经历剪切。在这个过程中，mRNA前体的一些部分（叫内含子）被切掉，而剩下的（叫外显子）被粘回在一起。

  图片顶部：一个有5‘帽子和3’多聚-A尾巴的mRNA前体。在mRNA前体的5‘末端的5’帽子是一个修改过的G核苷酸。3’多聚-A尾巴是在mRNA前体的3’末端，含有一长串A核苷酸（仅显示1其中一些）。

  RNA前体依旧包含外显子和内含子。在mRNA上，外显子和内含子以交替的模式排列：外显子1—内含子1—外显子2—内含子2—外显子3。每组都包含一段RNA核苷酸。

  在简洁中，内含子被从mRNA前体中删除，而外显子被粘在一起，形成一个成熟的mRNA。

  图像底部：成熟的不含有内含子序列的mRNA（只有外显子1—外显子2—外显子3）。

发生于个别基因的转录