常见真核启动子及原核启动子特点

真核生物的启动子由于真核生物中有三种不同的RNA聚合酶，因此也有三种不同的启动子，其中以启动子Ⅱ最为复杂，它和原核的启动子有很多不同：（1）有多种元件：TATA 框，GC框，CATT框，OCT等；（2）结构不恒定。

有的有多种框盒如组蛋白H2B；有的只有TATA框和GC框，如SV40早期转录蛋白，（3）它们的位置、序列、距离和方向都不完全相同，（4）有的有远距离的调控元件存在，如增强子；（5）这些元件常常起到控制转录效率和选择起始位点的作用；（6）不直接和RNA pol 结合。

转录时先和其它转录激活因子相结合，再和聚合酶结合。

(一)Ⅱ类基因的启动子和调控区Ⅱ类基因的启动子由核心元件和上游元件组成。

核心元件包括TATA框和转录起始位点附近的启始子（initiator，Inr）。

在起始点一般没有同源序列，但mRNA的第一个碱基倾向A，另一侧翼由Py 组成（在原核启动子的CAT起始序列也有这种情况），称为起始子（initiator），一般由PY2CAPY5构成，位于-3～+5，可能提供RNA pol Ⅱ识别。

无论TATA是否存在，Inr对于启动子的强度和起始位点的选择都是十分重要的。

现已分离纯化了与Inr特异结合的蛋白质因子。

1．核心元件TATA框合又称Hogness框，Goldberg-Hogness框，俚语称为金砖（Goldbrick），其一致序列是：T85A97T93A85A63A83A50，常在起始位点的上游-25左右，相当于原核的-10序列。

但-10是不可缺少的，而真核启动中也有的缺乏TATA 框。

其作用是：(1) 选择正确的转录起始位点，保证精确起始，故也称为选择子（selector），当有的基因缺少TATA框时，可能由Inr来替代它的这一作用，如鼠的脱氨核苷转移酶（Tdt）基因就没有TATA框，但有17bp的Inr；(2) 影响转录的速率。

TATA框的8bp的保守序列一般都是由A.T对组成，少数情况在其中的两个位点上由G.C对取代了A.T，可见它是较容易打开。

常见真核启动子及原核启动子特点启动子是基因的调控序列，用于启动基因的转录过程。

真核核基因的启动子与原核启动子在结构和调控机制上有一些显著的差异。

常见的真核启动子包括TATA-box启动子、CAAT-box启动子、GC-box 启动子以及增强子和启动子相关顺反元件等。

相比之下，原核启动子主要包括启动子结构（包括RBS和启动子序列）和阻止子。

TATA-box启动子是真核启动子中最为常见的一类，其基本序列为TATAAAA。

TATA-box启动子位于转录起始点的上游区域，与转录因子TBP （TATA结合蛋白）结合，通过改变染色质的结构来帮助RNA聚合酶Ⅱ结合，起到促进基因转录的作用。

CAAT-box启动子基本序列为CCAAT，位于转录起始点的上游区域。

CAAT-box启动子常与转录因子CBF（CCAAT结合蛋白）结合，CBF与RNA 聚合酶Ⅱ发生相互作用，促进基因转录。

GC-box启动子的基本序列为GCGGGG，位于转录起始点的上游区域。

与TATA-box启动子和CAAT-box启动子不同，GC-box启动子常与转录因子Sp1结合，Sp1使染色质结构松弛，帮助RNA聚合酶Ⅱ结合并促进基因转录。

除了这些常见的启动子序列外，增强子也是一类重要的真核启动子，常用于增强基因的转录活性。

在基因转录过程中，转录因子能够结合到增强子上，进而与启动复合物相互作用，使基因转录增强。

和真核启动子不同，原核启动子主要包括启动子结构和阻止子。

启动子结构是几个具有一定保守序列的DNA序列是细菌RNA聚合酶与启动DNA 的结合位点。

与真核启动子相比，原核启动子相对简单，其基本序列也多样，通常包括TATAAT盒子和Pribnow盒子。

与此同时，原核启动子还包括RBS（ribosome binding site）结构，用于Ribosome的结合位置，进而参与翻译过程。

而阻止子是一种转录起始点之后的DNA序列，能够阻止RNA聚合酶进一步延伸合成RNA链。

启动子概述启动子是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列，它是基因表达不可缺少的重要调控序列。

启动子是一段位于结构基因5’-端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合，并具有转录起始的特异性。

基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物。

启动子分三类：启动子Ⅰ、启动子Ⅱ、启动子Ⅲ.只有启动子Ⅱ指导mRNA的转录。

真核生物启动子Ⅱ由两大部分组成：上游元件(upstream element)和启动子核心(core promoter)。

上游元件与转录的效率有关；启动子核心包括3部分：TATA盒、起始子(initinator)及下游元件(downstream element)。

TATA盒为转录调控因子包括各种调节蛋白的结合区，与转录起始位点的精确选择及转录有关，起始子是转录起始所必须，下游元件作用尚不清楚。

原核生物启动子区范围较小，包括TATAAT区(Pribnow区)及其上游的TTGACA区。

启动子是一段提供RNA聚合酶识别和结合位点的DNA序列，位于基因上游。

启动子具有如下特征：1序列特异性。

在启动子的DNA序列中，通常含有几个保守的序列框，序列框中碱基的变化会导致转录启动活性的改变。

2方向性。

启动子是一种有方向性的顺式调控元件，有单向启动子和双向启动子两类。

3位置特性。

启动子一般位于所启动转录基因的上游或基因内的前端。

处于基因的下4种属特异性。

原核生物的不同种、属，真核生物的不同组织都具有不同类型的启动没有启动子，基因就不能转录。

原核生物启动子是由两段彼此分开且又高度保守的核苷酸序列组成，对mRNA的合成极为重要。

启动子区域：（1）Pribnow盒，位于转录起始位点上游5—10bp，一般由6～8个碱基组成，富含A和T，故又称为TATA盒或—10区。

启动子来源不同，Pribnow盒的碱基顺序稍有变化。

（2）—35区，位于转录起始位点上游35bp处，故称—35区，一般由10个碱基组成。

感受态BL21、BL21(DE3)及BL21(DE3)pLysSBL21没有T7 RNA聚合酶基因, 因此不能表达T7启动子控制的目的基因, 但是可以表达大肠杆菌启动子lac、tac、trc及trp控制的基因。

BL21(DE3)是λDE3溶原菌，带有T7 RNA聚合酶，可用于表达T7启动子控制的目的基因，也可以表达大肠杆菌启动子lac、tac、trc及trp控制的基因。

BL21（DE3）pLysS含有pLysS质粒，一种与pET共存的表达T7裂解酶的质粒，可以减少目的基因的本底表达，提供更严紧的控制。

真核原核启动子原核：几个常用的启动子和诱导调控表达系统1.最早应用于的表达系统的是Lac乳糖操纵子，由启动子lacP + 操纵基因lacO + 结构基因组成。

其转录受CAP正调控和lacI负调控。

cUV5突变能够在没有CAP的存在下更有效地起始转录，该启动子在转录水平上只受lacI 的调控，因而随后得到了更广泛采用。

lacI产物是一种阻遏蛋白，能结合在操纵基因lacO 上从而阻遏转录起始。

乳糖的类似物IPTG可以和lacI产物结合，使其构象改变离开lacO，从而激活转录。

这种可诱导的转录调控成为了大肠杆菌表达系统载体构建的常用元件。

3.tac启动子是trp启动子和lacUV5的拼接杂合启动子，且转录水平更高，比lacUV5更优越。

4.trc启动子是trp启动子和lac启动子的拼合启动子，同样具有比trp更高的转录效率和受lacI阻遏蛋白调控的强启动子特性。

5.在常规的大肠杆菌中，lacI阻遏蛋白表达量不高，仅能满足细胞自身的lac操纵子，无法应付多拷贝的质粒的需求，导致非诱导条件下较高地表达，为了让表达系统严谨调控产物表达，能过量表达lacI阻遏蛋白的lacIq 突变菌株常被选为Lac/Tac/trc表达系统的表达菌株。

现在的Lac/Tac/trc载体上通常还带有lacIq 基因，以表达更多lacI阻遏蛋白实现严谨的诱导调控。