DDRP),亦称为DNA指导的RNA聚合酶( DNA directed RNa polymerase),简称为RNA聚 合酶( RNA pol)。它以DNA为模板催化RNA的合成 原核生物和真核生物的转录酶,均能在模板链的转录起始部位,催化2个游离的NIP形 成磷酸二酯键而引发转录的起始,如图13-2所示。因此,转录的起始不需引物,这也是转录 与复制在起始阶段的一大区别。 原核生物的RNA聚合酶 细菌中只发现一种RNA聚合酶,能催化mRNA,tRNA和rRNA等的合成,研究得比较 清楚的是大肠杆菌(Ecol)的RNA聚合酶。 (一)大肠杆菌RNA聚合酶的组成 大肠杆菌RNA聚合酶的分子量约450kDa,由四种5个亚基(a2BB′0)组成全酶 ( holoenzyme),σ亚基与全酶疏松结合,在胞内、外均容易从全酶中解离,解离后的部分(a ββ′)称为核心酶( core enzyme)。通过利福霉素等抑制转录的实验研究,对转录酶各亚基 的功能已有一定的认识:α亚基可能参与全酶的组装及全酶识别启动子,从而决定哪些基因 可转录;β亚基与底物(NTP)及新生RNA链结合:B′亚基与模板DNA结合:β和β′ 亚基组成酶的活性中心,通过DNA的磷酸基团与核心酶的碱性基团间的非特异性吸附作用, 核心酶能与模板DNA非特异性松驰结合:σ亚基的功能是识别启动子,辩认转录起始点,但 不能单独与DNA模板结合,当它与核心酶结合时,可引起酶构象的改变,从而改变核心酶与 DNA结合的性质,使全酶对转录起始点的亲和力比其他部位高4个数量级,在转录延长阶段 o亚基与核心酶分离,仅由核心酶参与延长过程。因此,o亚基实际上被认为是一种转录辅 助因子,因而称为o因子( o factor) (二)a因子 生物体在生命周期的不同阶段或在内、外环境有所变化时,其基因表达有一定的时、空 顺序,以适应生长、发育及环境变化的需要。RNA聚合酶的活性是决定基因表达的重要一环 而因子是RNA聚合酶识别及结合启动子的亚基,原核生物中所有RNA的转录都由同一种RNA 聚合酶催化,在生命周期的不同阶段或不同环境下,这个酶如何识别所有转录单位的启动子, 是由识别启动子的o因子来完成的。 基因启动子-35和-10区的共有序列(图13-3)是因子识别的位点,如表13-2所示,2 DDRP），亦称为 DNA 指导的 RNA 聚合酶（DNA directed RNA polymerase），简称为 RNA 聚 合酶（RNA pol）。它以 DNA 为模板催化 RNA 的合成。 原核生物和真核生物的转录酶，均能在模板链的转录起始部位，催化 2 个游离的 NTP 形 成磷酸二酯键而引发转录的起始，如图 13-2 所示。因此，转录的起始不需引物，这也是转录 与复制在起始阶段的一大区别。 一、 原核生物的 RNA 聚合酶 细菌中只发现一种 RNA 聚合酶，能催化 mRNA，tRNA 和 rRNA 等的合成，研究得比较 清楚的是大肠杆菌（E coli）的 RNA 聚合酶。 （一） 大肠杆菌 RNA 聚合酶的组成 大肠杆菌 RNA 聚合酶的分子量约 450kDa，由四种 5 个亚基（α2ββ′σ）组成全酶 （holoenzyne），σ亚基与全酶疏松结合，在胞内、外均容易从全酶中解离，解离后的部分（α 2ββ′）称为核心酶（core enzyme）。通过利福霉素等抑制转录的实验研究，对转录酶各亚基 的功能已有一定的认识：α亚基可能参与全酶的组装及全酶识别启动子，从而决定哪些基因 可转录；β亚基与底物（NTP）及新生 RNA 链结合；β′亚基与模板 DNA 结合；β和β′ 亚基组成酶的活性中心，通过 DNA 的磷酸基团与核心酶的碱性基团间的非特异性吸附作用， 核心酶能与模板 DNA 非特异性松驰结合；σ亚基的功能是识别启动子，辩认转录起始点，但 不能单独与 DNA 模板结合，当它与核心酶结合时，可引起酶构象的改变，从而改变核心酶与 DNA 结合的性质，使全酶对转录起始点的亲和力比其他部位高 4 个数量级，在转录延长阶段， σ亚基与核心酶分离，仅由核心酶参与延长过程。因此，σ亚基实际上被认为是一种转录辅 助因子，因而称为σ因子(σfactor)。 （二）σ因子 生物体在生命周期的不同阶段或在内、外环境有所变化时，其基因表达有一定的时、空 顺序，以适应生长、发育及环境变化的需要。RNA 聚合酶的活性是决定基因表达的重要一环。 而σ因子是 RNA 聚合酶识别及结合启动子的亚基，原核生物中所有 RNA 的转录都由同一种 RNA 聚合酶催化，在生命周期的不同阶段或不同环境下，这个酶如何识别所有转录单位的启动子， 是由识别启动子的σ因子来完成的。 基因启动子 -35 和-10 区的共有序列（图 13-3）是σ因子识别的位点，如表 13-2 所示