转录起始位点

cmv启动子起始转录位点1.引言1.1 概述概述CMV启动子是一种常用的启动子序列，被广泛应用于基因表达研究和生物工程领域。

CMV启动子是来自人类巨细胞病毒（Cytomegalovirus）的启动子序列，在哺乳动物细胞中表现出强大的转录活性。

由于其高效的转录启动能力和广泛的适应性，CMV启动子成为了常用的基因表达工具。

本文将重点关注CMV启动子的起始转录位点，即启动子序列的起始转录位置。

起始转录位点是转录过程中的第一个核苷酸位置，决定了RNA 在DNA模板上的起始合成位置。

对于CMV启动子，准确确定起始转录位点对于理解基因表达调控机制和优化基因表达非常重要。

在本文的正文部分，我们将首先介绍CMV启动子的定义，包括其具体序列组成和结构特点。

随后，我们将探讨CMV启动子的重要性，包括其在基因工程中的应用和基因表达调控中的作用。

在结论部分，我们将重点讨论CMV启动子的起始转录位点的意义，并展望未来的研究方向。

通过对CMV启动子起始转录位点的深入研究，我们可以更好地理解基因转录调控机制，并为基因表达工程和生物医学研究提供更有效的工具和手段。

1.2文章结构文章结构部分旨在向读者介绍本文的整体组织结构，让读者能够清晰地了解各个章节的内容安排。

本文分为引言、正文和结论三个主要部分。

在引言部分，我们将首先给出本文的概述，即对cmv启动子起始转录位点的背景和重要性进行简要介绍。

接着，我们将介绍文章的结构，即对本文各个章节的内容进行概括和说明。

最后，我们将明确本文的目的，即通过对cmv启动子起始转录位点的研究，揭示其在基因表达调控中的意义和潜在的研究方向。

接下来是正文部分，主要包括两个章节。

在2.1节中，我们将对cmv 启动子的定义进行详细解释，介绍其结构和功能特点，并阐述其在基因表达调控中的作用机制。

在2.2节中，我们将重点探讨cmv启动子在生物学研究中的重要性，包括其在转基因技术、基因治疗和基因表达调控等方面的应用，并通过相关研究案例来加以说明。

启动子的名词解释启动子是指存在于转录起始位点上游的DNA序列，它是调控基因表达的元件，能够在转录过程中促进基因的转录。

启动子是DNA序列的一部分，其中含有转录因子（transcription factors）结合位点和RNA聚合酶（RNA polymerase）结合位点等重要调控位点。

启动子的主要功能是定位转录起始位点，并提供给RNA聚合酶一个合适的结合位点进行转录。

启动子通常由可变的核苷酸序列组成，这是因为启动子的性质和功能取决于附近区域的转录调控因子的结合。

不同的细胞类型和生物体会存在多种不同的启动子序列，从而实现基因表达的编程控制。

启动子通常包含两个位点：TATA盒和启动位点。

TATA盒是非常保守的结构，它位于转录起始位点上游大约25个碱基对（bp）的位置。

TATA盒的特点是含有一个6个碱基对（bp）的序列，其中包含了T和A两种碱基的重复结构，例如“TATAAA”。

该序列是RNA聚合酶和转录因子结合的起点，起到引导RNA聚合酶上的转录因子向下游移动的作用，进而启动基因的转录。

启动位点是基因转录的实际起始位点。

它位于TATA盒的下游，可以是在十几个碱基对(bp)范围内。

在启动位点及其附近的DNA区域上，转录因子和RNA聚合酶形成复合物，构成转录复合物。

转录复合物会通过裸露DNA的双链断裂位置，开始合成RNA链。

启动子的特异性和调控是由转录因子的选择性结合决定的。

转录因子是一类能够与特定的DNA序列结合的蛋白质，它们通过与DNA结合，调节基因的表达。

转录因子通常分为激活子和抑制子两类。

激活子能够促进基因转录的起始，而抑制子则具有相反的效应，抑制基因的转录。

除了TATA盒和启动位点之外，一些启动子还含有其他增强子和减弱子等调控序列。

增强子能够增强基因的表达，而减弱子则具有相反的效应。

这些调控序列可以通过与转录因子相互作用，参与基因表达的调控网络，控制基因的时空表达模式。

总之，启动子是基因表达的重要调控元件，它位于转录起始位点上游，定位并促进RNA聚合酶在合适的位置进行转录。

转录和翻译的过程（一）转录过程1.转录起始基因的转录是由RNA聚合酶催化进行的。

基因的上游具有结合RNA聚合酶的区域，叫作启动子。

启动子是一段具有特定序列的DNA，具有和RNA聚合酶特异性结合的位点，决定了基因转录的起始位点。

RNA聚合酶与启动子结合后，在特定区域将DNA双螺旋两条链之间的氢键断开，使DNA解旋，形成单链区，以非编码链为模板合成RNA互补链的过程就开始了。

2.转录延长转录的延长是以首位核苷酸的3′-OH为基础逐个加入NTP，形成磷酸二酯键，使RNA逐步从5′向3′端延伸的过程。

在原核生物中，因为没有核膜的分隔，转录未完成即已开始翻译，而且在同一个DNA模板上同时进行多个转录过程。

电镜下看到的羽毛状图形和羽毛上的小黑点（多聚核糖体），是转录和翻译高效率的直观表现。

3.转录终止转录的终止在原核生物分为依赖Rho因子与非依赖Rho因子两类。

在依赖Rho因子的生物类型中，因为Rho因子有ATP酶和解旋酶两种活性，能结合在转录产物的3′末端区并使转录停顿产物RNA脱离DNA模板，所以可以终止转录。

对于非依赖Rho因子的转录终止，其RNA产物的3′端往往形成茎环结构，其后又有一串寡聚U。

茎环结构可使RNA聚合酶变构而不再前移，寡聚U 则有利于RNA脱离依附的DNA模板。

因此，无论哪一种转录终止都有RNA聚合酶停顿和RNA产物脱出这两个必要过程。

（二）翻译过程遗传信息的翻译是在核糖体上进行的，核糖体与RNA、35个碱基的mRNA片段的大小比较如图4-2所示。

核糖体的小亚基负责识别模板mRNA，并与mRNA上大约35个碱基结合。

每个核糖体有3个RNA结合位点，称为A位、P位和E 位（图4-3），其中A位和P位横跨核糖体的两个亚基，E位仅位于大亚基上。

A位负责结合氨酰-tRNA，P位结合肽酰-tRNA,E位是延长的肽链转移到氨酰-tRNA之后所释放的脱酰-tRNA的结合位点，也称释放位点。

在蛋白质合成过程中，A位和P位上的tRNA处于活性状态，肽链的延伸只涉及核糖体所覆盖的约10个密码子中的2个。

原核生物中基因转录调控的机制原核生物是一类比较基础的生物，其中包括细菌、蓝藻、古菌等。

这些生物生活在各种极端环境中，是人类认识生命机制的重要对象。

其中的基因转录调控机制也经常受到科学家们的研究关注。

在原核生物中，基因的转录调控主要包括启动子区域和转录因子两个方面。

启动子是指基因的调控区域，转录因子是指一种蛋白质，它能够与启动子区域结合，从而影响基因的转录水平。

启动子区域是基因调控最基本和重要的部分，包括序列反应元件（response element）和转录起始位点（transcription start site）。

序列反应元件是指启动子区域内的一些特殊元素，它们能够与转录因子结合，从而调控基因的转录水平。

有些反应元件是针对某些特定的转录因子而设计的，比如Escherichia coli细菌中的Lac operon区域的反应元件就是用来诱导lac基因的转录。

转录因子是着重研究的对象之一。

转录因子在原核生物中广泛存在，它们是一些具有特殊结构的蛋白质，能够结合到DNA的启动子区域上，从而调控基因的转录水平。

转录因子分为两类：正常转录因子和反式转录因子。

正常转录因子是指那些促进基因转录的转录因子，而反式转录因子则是那些抑制基因转录的转录因子。

在原核生物中有一个独特的基因调控机制，就是正常转录因子和反式转录因子相互竞争的机制。

这种机制被称为”遗传随机噪声“，其具体运作方式是在细胞内产生一些机率性的分子浓度波动，使得正常转录因子和反式转录因子的结合状态发生时时变化，从而调整基因表达的水平。

最近，科学家们发现在原核生物中还有一种新的基因调控机制，即启动子隐性调控机制。

这种机制指的是一些没有被转录因子结合的启动子区域，它们的存在并不会影响基因的转录水平，但是只要细菌处于某些外界生态条件下，这些启动子区域就能够被转录因子结合，从而影响基因的表达水平。

总结来说，原核生物中基因的转录调控机制包括启动子区域和转录因子两个方面，而在转录因子这个方面中，包括正常转录因子和反式转录因子、遗传随机噪声机制、启动子隐性调控机制等。

线粒体转录：动物的线粒体转录只有单一的启动子，而植物线粒体转录有多起始位点。

线粒体转录起始：首先，mtTHA通过C末端对D-环增强子区域进行特异性的识别，进一步通过解螺旋，弯曲DNA使其构象发生改变，mtTFAM中的HMG与DNA的增强子区域结合，mtTFBM增强了聚合酶识别转录起始区的能力，RNA聚合酶与DNA链结合后开始转录。

线粒体转录的延伸：线粒体转录是双向的，H链中两个不同的转录起始点（H1和H2），H1转录12srRNA，16srRNA，tRNAphe和tRNAval，H2转录12种tRNA和12种mRNA，H1和H2的转录是独立的。

线粒体转录的终止：需要一个34KD的蛋白质线粒体转录终止因子mtTERF，根据mtTERF在启动子区域结合位置不同，即可以进行完全终止也可以是部分终止。

mtDNA转录的主要调控因子是由核基因编码的
1、转录活化因子：NRF-1、NRF-
2、SP-1、YY1和CREB
2、协调活化因子：PGC-1、PGC-1相关活化因子(PRC)。

1.启动子：是转录时RNA聚合酶连系的位点，是位于基因编码区的一段DNA，与RNA聚合酶连系后起始mRNA合成的序列.之袁州冬雪创作2.复制起始位点：是DNA复制的起点，是带动目标基因复制的3.起始暗码子：是位于mRNA上的，是翻译开端的地方，其实质是RNA4.转录起始点：转录时，RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基，通常为一个嘌呤.5.一般启动子位于转录起始点上游，详细位置关系如下：a.真核生物有3类RNA聚合酶，负责转录3类分歧的启动子.b.RNA聚合酶I负责转录的rRNA基因，启动子（I类）较单一，由转录起始位点附近的两部分序列构成.第一部分是核心启动子，由-45—+20位核苷酸组成，单独存在时就足以起始转录.另外一部分由-170—-107位序列组成，称为上游调控元件，能有效地增强转录效率.c.RNA聚合酶Ⅲ负责转录的是5SrRNA、tRNA和某些核内小分子RNA（snRNA），其启动子（Ⅲ类）组成较复杂，又可被分为三个亚类.两类5S rRNA和tRNA基因的启动子是外部启动子，位于转录起始位点的下游，都由两部分组成.第三类启动子由三个部分组成，位于转录起始位点上游.d.RNA聚合酶II负责转录的II类基因包含所有蛋白质编码基因和部分snRNA基因，后者的启动子布局与III类基因启动子中的第三种类型相似.编码蛋白质的II类基因启动子在布局上有共同的守旧序列，多数II类启动子有一个被称为TATA盒的共有序列，通常处于-30区，相对于转录起始位点的位置比较固定，也有一些II类启动子不含有TATA盒，这样的启动子称为无TATA盒启动子.6.原核生物启动子是由两段彼此分开且又高度守旧的核苷酸序列-35区和-10区组成，位置关系：-35区，-10区与-35区之间的间隔，-10区，间隔，转录起始位点。

1.启动子：是转录时RNA聚合酶连系的位点，是位于基因编码区的一段DNA，与RNA聚合酶连系后起始mRNA合成的序列.之青柳念文创作2.复制起始位点：是DNA复制的起点，是带动目标基因复制的3.起始暗码子：是位于mRNA上的，是翻译开端的地方，其实质是RNA4.转录起始点：转录时，RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基，通常为一个嘌呤.5.一般启动子位于转录起始点上游，详细位置关系如下：a.真核生物有3类RNA聚合酶，负责转录3类分歧的启动子.b.RNA聚合酶I负责转录的rRNA基因，启动子（I类）较单一，由转录起始位点附近的两部分序列构成.第一部分是核心启动子，由-45—+20位核苷酸组成，单独存在时就足以起始转录.另外一部分由-170—-107位序列组成，称为上游调控元件，能有效地增强转录效率.c.RNA聚合酶Ⅲ负责转录的是5SrRNA、tRNA和某些核内小分子RNA（snRNA），其启动子（Ⅲ类）组成较复杂，又可被分为三个亚类.两类5S rRNA和tRNA基因的启动子是外部启动子，位于转录起始位点的下游，都由两部分组成.第三类启动子由三个部分组成，位于转录起始位点上游.d.RNA聚合酶II负责转录的II类基因包含所有蛋白质编码基因和部分snRNA基因，后者的启动子布局与III类基因启动子中的第三种类型相似.编码蛋白质的II类基因启动子在布局上有共同的守旧序列，多数II类启动子有一个被称为TATA盒的共有序列，通常处于-30区，相对于转录起始位点的位置比较固定，也有一些II类启动子不含有TATA盒，这样的启动子称为无TATA盒启动子.6.原核生物启动子是由两段彼此分开且又高度守旧的核苷酸序列-35区和-10区组成，位置关系：-35区，-10区与-35区之间的间隔，-10区，间隔，转录起始位点。

5’-race是一种用于鉴定RNA转录起始位点的实验技术，它可以帮助研究者确定基因的启动子区域和转录调控元件，对于理解基因表达调控机制具有重要意义。

本文将介绍5’-race的原理及其在实验中的应用。

一、什么是5’-race？5’-race是Rapid Amplification of cDNA Ends的缩写，翻译为cDNA末端快速扩增。

该技术最早由Frohman等人于1988年提出，并在随后的研究中不断完善和应用。

5’-race主要用于鉴定mRNA的5’端序列，揭示RNA的转录起始位置，并发现新的调控元件。

二、5’-race的原理1. 引物连接：5’-race首先通过连接一个短寡核苷酸引物到RNA的5’端，同时进行逆转录反应以合成cDNA。

这个引物称为内引物。

2. 增大cDNA：在反转录后，通过PCR技术进行cDNA的快速扩增，采用一个外引物和内引物的连接引物结合进行扩增。

3. 清除非特异产物：将PCR产物纯化后，对于其中非特异扩增的产物进行去除，留下特异的5’端cDNA。

4. 提取cDNA：将特异5’端cDNA变性后进行连接进行克隆。

5. 测序：对克隆产物测序，最终得到RNA的转录起始位点。

三、5’-race的应用1. 确定基因启动子区域：通过5’-race技术可以鉴定基因的转录起始位点，从而确定基因的启动子区域，帮助研究者进一步分析基因的转录调控机制。

2. 发现新的转录起始位点：对于未知基因或未知转录本，5’-race可以帮助研究者发现新的转录起始位点，进一步研究其功能及调控机制。

3. 肿瘤基因的研究：在肿瘤基因研究中，通过5’-race技术可以鉴定肿瘤相关基因的启动子区域和转录调控元件，对于肿瘤的发生和发展具有重要意义。

四、5’-race的优势与局限1. 优势：5’-race技术可以在较短的时间内鉴定RNA的转录起始位点，帮助研究者快速了解基因的转录调控机制。

2. 局限：5’-race技术对于RNA的质量和纯度要求较高，同时在设计引物和PCR条件优化上也需要一定的技术经验。

分子生物学辅导笔记分子生物学辅导笔记.txt求而不得，舍而不能，得而不惜，这是人最大的悲哀。

付出真心才能得到真心，却也可能伤得彻底。

保持距离也就能保护自己，却也注定永远寂寞。

（前4章注意概念就行了，重点是转座子，RNA编辑）Chapter1真核生物基因组结构与功能的特点本章应掌握的基本概念细胞核基因组的大小；C值矛盾；重复序列；基因家族；真核基因的断裂结构基因家族（gene family) 指核苷酸序列或编码产物的结构具有一定程度同源性的一组基因。

假基因（pseudogene) 在多基因家族中有的成员并不能表达出有功能的产物。

1、核酸序列相同：即为多拷贝基因如rRNA基因家族，tRNA基因家族，组蛋白基因家族。

2、核酸序列高度同源：如人类生长激素基因家族包括三种激素的基因，人生长激素、人胎盘促乳素和催乳素，它们之间高度同源。

3、编码产物有同源功能：基因序列的相似性可能较低，但基因编码的产物具有高度保守的功能区。

如src癌基因家族4、编码产物具有小段保守基序：有些基因家族中各成员的DNA序列可能不明显相关，而所编码的产物却有共同的功能特征，存在小段保守的氨基酸基序。

基因超家族（gene superfamily) 指一组由多基因家族及单基因组成的更大的基因家族，它们的结构有不同的同源性，但功能并不一定相同。

如免疫球蛋白基因超家族。

真核基因的断裂结构断裂基因（split gene) 基因与基因间的非编码序列为间隔DNA（ spacer DNA).内含子（intron）无编码意义的DNA片段外显子（extron）具有编码意义的DNA片段Chapter2 叶绿体基因组本章应掌握的基本概念叶绿体DNA的信息含量；叶绿体基因组的结构；叶绿体基因的组成；（记忆每个大标题，了解就可以了）叶绿体基因的一些结构特征。

★p33. RNA编辑Chapter3线粒体基因组本章应掌握的基本概念.线粒体基因组的大小；.线粒体基因组的组织结构；.线粒体基因组的组成；.线粒体基因的一些特征；.★p44. RNA编辑；（注意概念，分类，★意义）.遗传信息在基因组之间的流动。