真核基因启动子非依赖的功能转录延伸复合物的体外组装

真核生物RNA聚合酶Ⅱ的持续合成能力对基因转录过程中每一个阶段,包括启动子脱离、转录暂停、转录终止以及转录偶联DNA损伤修复过程的调节至关重要.在RNA聚合酶Ⅱ介导的转录延伸过程中,其和模板DNA及转录产物RNA紧密结合,形成一个非常稳定的延伸三维复合物(elongationcomplex,EC).此特征性“泡”状结构的形成是RNA聚合酶Ⅱ持续合成能力所必需的.在不依赖启动子及众多转录起始因子的条件下,利用人工合成的RNA与DNA寡核苷酸,在体外组装形成具有功能转录活性的延伸复合物.结果表明,长度为9个核苷酸的RNA与模板DNA形成的杂合分子对转录延伸复合物的形成是必需的,而非转录模板DNA链的加入导致最终活性转录“泡”状复合物的形成,并可转录形成与模板相关的转录产物,进一步通过在模板DNA的特定位置引入一个乙酰氧乙酰氨基芴修饰基团,可特异性地阻断转录延伸过程,从而显示该系统在研究真核基因转录及转录偶联DNA损伤修复机制中的潜在应用价值.     

RNA的生物合成与加工(一)

所有细胞的RNA都是按照DNA模板的指令,由RNA聚合酶催化合成的。RNA的生物合成(转录)过程的有些地方与DNA复制相似,如底物是核苷三磷酸,合成方向是5′→3′。但,RNA聚合酶不需要引物,也不具备有校正作用的核酸外切酶活力。DNA模板在RNA合成中是全保留的,而在DNA复制中则是半保留的。原核生物的转录原核生物转录的源料主要是从大肠杆菌取得的。大肠杆菌的所有RNA都是由同一种RNA聚合酶催化合成的。这种酶的分子量为460KDa,全酶的亚基组成为α_2ββ′σ,核心酶为α_2ββ′。σ亚基只在转录的启动中起作用,     

非编码RNA对基因转录的调控

非编码RNA是各种不作为翻译蛋白质的模板的RNA的统称,参与很多生命活动的调控并扮演着重要的角色。它们参与m RNA翻译、RNA剪切、化学反应催化,以及参与DNA复制修复、基因转录调控、发育和细胞分化调控等。现针对哺乳动物细胞内非编码RNA调控依赖于RNA聚合酶II,产物为m RNA的转录进行综述。     

蛋白质起始的DNA病毒复制机制

DNA聚合酶在DNA合成过程中需要的引物包括RNA引物、DNA自我引物和蛋白质引物3种类型。新DNA链(如冈崎片段)的复制多是在DNA模板上合成一段RNA引物,细小病毒利用其基因组末端的反向末端重复序列(ITRs)自我折叠成DNA引物,而一些DNA、RNA病毒及真菌质粒起始复制反应的引物则是蛋白质。以感染原核生物的噬菌体Phi29和真核DNA病毒腺病毒为例,从复制过程所涉及的蛋白质、对复制原点的识别、复制起始反应、新链的延伸、复制终止过程等方面详细阐述DNA病毒由蛋白质引发的复制机制,并对已商品化的Phi29 DNA聚合酶产品多重置换扩增及单细胞测序等的应用以及基于噬菌体Phi29蛋白质起始的最小复制系统体外扩增异源DNA等最新的应用研究作相关总结介绍。     

色氨酸操纵子调控机理详析

色氨酸操纵子是最早被研究的细菌合成代谢调控、基因表达调控的模型之一。其中阻遏蛋白对转录起始的抑制作用、色氨酸作为辅阻遏物的作用以及通过定点突变揭示的弱化作用的分子机制已基本被阐明。此外,色氨酸操纵子RNA结合弱化蛋白、NusA、NusG、TrpY等调节蛋白对细菌色氨酸操纵子弱化作用的调节机制也在近年来得到进一步揭示。特别是在枯草芽孢杆菌中,色氨酸操纵子主要依赖于转录衰减机制调控,包括由色氨酸激活的色氨酸操纵子RNA结合弱化蛋白与新生转录产物结合形成内部终止子,导致5′非翻译区（5′UTR）转录终止。NusA、NusG通过刺激RNA聚合酶在5′UTR的U107和U144位点暂停,释放出RNA聚合酶,最终造成转录终止。不同的是,在U144位点NusA参与的转录弱化机制依赖其发夹结构,且NusA与RNA聚合酶作用促进了RNA结合弱化蛋白与新生转录产物的结合,使转录终止。而NusG是通过与非模板DNA链中的一段富含T碱基序列和RNA聚合酶同时互作,阻止了RNA聚合酶向下游移动,从而引起RNA聚合酶高效停滞。但在细菌操纵子中,绝大多数调节因子参与的弱化机制最终依赖于ρ因子,从而导致多达一半的转录终止事件发生。近年来,随着学科的发展,越来越多关于色氨酸操纵子调节机制新概念被挖掘报道,这也使人类对色氨酸操纵子的表达调控机制的认知愈加详尽。     

RNA聚合酶的模板特异性

研究了多种动物、植物、酵母及细菌RNA聚合酶对不同DNA模板的转录活性,结果表明,各种RNA聚合酶都表现出对同源模板比对异源模板具有更高的转录活性;对热变性DNA比对天然DNA有更高的转录活性。用混合DNA作为转录模板时,玉米RNA聚合酶B和615小鼠RNA聚合酶B都能优先转录其同源模板。     

高中生物学“DNA分子复制”教学中的2点误区

误区1：DNA分子复制时不需要DNA连接酶。 例：下面哪种酶在遗传信息的传递和表达过程中不起作用（ ）。 A．DNA连接酶 B．DNA聚合酶 C．RNA聚合酶 D．解旋酶     

pRNA的结构、功能及其研究近况

在噬菌体phi29中, 基因组DNA的包装需要由病毒基因组编码的pRNA参与, 6个pRNA分子通过由pRNA分子间相互作用形成的六聚体来启动DNA转运马达, 这个过程由ATP提供能量。RNA纳米技术将pRNA与siRNA、核酶、反义RNA等分子稳定结合, pRNA作为一种载体把它们准确运输到癌细胞和病毒感染细胞的作用靶点, 从而发挥它们各自的功能。作为一种非编码RNA, 对pRNA的深入研究将有助于我们了解生命起源问题, 并有着广阔的应用前景。     

三阴性乳腺癌中环状RNA的表达特点及功能意义

环状RNA是由前体RNA通过反向剪接形成的一类共价闭合环状分子。在过去,环状RNA被认为是DNA转录的"噪音",不参与生物代谢过程。然而,最近研究表明,环状RNA的异常表达可影响包括三阴性乳腺癌在内的多种恶性肿瘤的发生发展。该文综述了环状RNA在肿瘤中的分子机制及其在三阴性乳腺癌细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭和药物抗性中的功能。     

CDK12主要生理功能与其在肿瘤发生中作用的研究进展

周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase, CDK)是细胞周期和基因转录的关键调节因子,其调控异常是促进肿瘤发生的重要因素。CDK12是一种与转录相关的周期蛋白依赖性激酶,可使RNA聚合酶Ⅱ碳端氨基酸(carboxy terminal domain of RNA polymeraseⅡ, RNA pol II CTD)中的丝氨酸磷酸化,并参与多种细胞生理过程,如DNA损伤反应、细胞增殖和分化以及m RNA剪接和转录前m RNA加工等。此外, CDK12编码基因的突变将导致多种细胞过程调控异常,基因不稳定性增加,这都可能促进肿瘤的发生发展。本文将重点讨论细胞中CDK12调节转录调控、RNA剪接、细胞成熟和分化、DNA损伤修复(DNA damage repair, DDR)的机制以及其基因突变对于正常细胞的影响,旨在阐明CDK12的主要生理功能及其在肿瘤发生发展中的作用,为临床各类肿瘤的靶向药物研究提供帮助。     

RNA病毒基因组和转录复制多样性的分子基础

自然界中RNA病毒的种类和数量比DNA病毒多得多,根据基因组类型,RNA病毒可分为多种类型,许多研究者认为,存在于古细菌Myxobacteria中,仅仅有一个逆转录酶基因的反转子（Retron)可能是所有病毒的祖先,进化的模式如下,反转子→反座子→反转录转座子→反转录病毒→副反转录病毒→DNA病毒,RNA病毒转录。／复制在很多特征上与DNA病毒迥然不同,依赖于RNA的RNA聚合酶是RNA病转录／复制的主要催化剂,RNA病毒基因组转录和复制都从3'端poly(A)或类tRNA结构或其他结构起始,内部终止是转录,通读到5'末端终止是复制,RNA病毒的模板有正链病毒（RNA模板,负链病毒RNA模板和全长正负链反基因组RNA模板,RNA模板的选择调控机制非常复杂,目前知之甚少,选择模板,RNA聚合酶与转录因子结合形成复制体是两种主要的调控方法,另外,5'UTR和3'UTR也可以调控RNA病毒的转录。     

大规模合成长链RNA的简易低成本工艺

由于现有技术所限,RNA分子长度和二级结构往往成为RNA合成困难的主要原因.提供了一种简单低成本大规模制备和纯化长链RNA药物的新工艺,尤其针对具有稳定二级结构的长链RNA药物.采用引物延伸方法替代PCR和线性质粒DNA方法制备线性DNA模板可减少步骤及降低污染,然后用T7 RNA聚合酶转录制备的甲氧基修饰的线性DNA模板获得高均一度的长链RNA,转录粗产物直接用source 15Q阴离子HPLC分离T7 RNA聚合酶、rNTP、转录中断产物、内毒素和模板DNA等,从而获得高纯度RNA终产物.该工艺无需繁琐的酚/氯仿抽提和RNA变性,尤其适用于RNA的大量制备.     

整合因子复合物——基因转录调控的多能选手

整合因子复合物（integrator complex,INT）的发现极大地拓展了对小核RNA转录成熟和基因转录调控的认知,也重新掀起了相关领域的研究热潮。INT是1个至少由14个亚基组成、分子量超过1.4 MD的蛋白质复合物。它一方面通过内切酶活性切割转录本,执行功能;另一方面与PP2A磷酸酶结合,调节RNA聚合酶Ⅱ上C-端重复序列关键位点的去磷酸化,调控RNA聚合酶的转录活性,在多种RNA（信使RNA、小核RNA、增强子RNA等）的转录生成中均发挥重要作用。在小核RNA转录成熟的过程中,INT于转录起始被招募至聚合酶Ⅱ的CTD区,并随之在小核RNA基因上移动;识别3′成熟序列元件后,活性亚基切割转录本,完成短链RNA的转录成熟。同时,它还参与多个生物学过程,例如蛋白质编码基因的转录暂停-释放、转录延伸、增强子转录本生成、DNA和RNA代谢等。在生理病理功能方面,整合因子复合物及其组分在肿瘤发生与个体发育中的重要性也日益凸显。尽管如此,直到最近关于该复合物的组分与结构研究才有了新的突破。组成该复合物的14个亚基以大量的α螺旋为特点,在形成功能模块的基础上进一步组装成庞大的转录调控机器。本文将就整合因子复合物的组成、结构特点、功能研究、疾病关联与问题展望等方面展开论述。     

Z—DNA及其生物学功能

Z-DNA是一种处于高能状态、不稳定的DNA分子构象。形成Z-DNA的原因有很多：首先,转录过程中,移动的RNA聚合酶在模板DNA的5’端产生负超螺旋扭曲力,导致Z-DNA的形成;其次,含有d（GC）。序列的核酸分子在高浓度的NaCl、[Co（NH3）6]^2＋盐溶液中也能够形成Z-DNA;最后,化学修饰也可以使DNA产生稳定的Z-DNA。Z-DNA是在体外首先发现的,但随着研究的不断深入,发现Z-DNA在体内也广泛存在并可能具有功能的多样性,包括参与基因表达调控、染色体断裂、基因重组、抗病毒、病毒发生等生物学过程。     

中国科学院上海细胞生物学研究所1987年招考硕士研究生试卷(续)

3.在反馈抑制中,代谢的最终产物通常抑制合成代谢途径中(1)第一酶的基因(2)最后一个酶的基囚或(3)中间的酶的基因表达。 4.如果已知一个DNA分子的(A十T)/(G十C)的比例为1,你能否说出这是一个(1).双链,或(幼单链DNA分子,或(3)需要更多的信息。 5.在细菌中已发现了三种DNA聚合酶、三者都参与DNA的复制,进一步的研究成果表明(1) DNA聚合酶I,或(2) DNA聚合酶兀,或(3) DNA聚合酶皿。实际上是一个DNA的修复酶。 6.线粒体中的功能蛋白是完全由(1)线粒体的基因组编码的,(2)核内基因组编码的(3)还是由两者共同编码的。.真核细胞RNA聚合…     

依赖于DNA的RNA聚合酶的研究——Ⅳ.615小鼠和白血病615小鼠(L615)肝细胞RNA聚合酶B的结构分析

真核细胞转录是一个极为复杂的过程,有很多迄今尚未研究清楚的因子参加。依赖于DNA的RNA聚合酶(E.C.2.7.7.6)直接或间接地和转录的调节过程有关。真核细胞有三种结构不同的KNA聚合酶,它们有不同的转录功能。因此,研究真核细胞RNA聚合酶的结构对弄清酶对转录和调节显得十分重要。     

真核细胞中基因的转录调控

叙述了真核细胞三种RNA聚合酶合成的基因的转录调控.由于真核细胞DNA含量非常大,其基因的转录调控具有以下特点：参与的转录因子多;与顺式DNA序列元件结合呈一定顺序.这反映了真核细胞中基因的转录调控是由多个转录因子间的相互作用来实现的．     

草履虫的核和生殖

草履虫有两种核,即大核和小核,小核是二倍体,含 DNA 而不含 RNA,它参与有性生殖过程,具有传递遗传信息的功能,但不为蛋白质合成提供模板,因此它不产生RNA。大该为多倍体,既含 DNA 又含 RNA,因为大核是由小核形成的(有性生殖时,大核消失,并被合子的小核形成的一个新大核所代替),所以它不能携带比小核更多的基因信息,然而它含有更多的 DNA,至少是小核的8倍,大核中的 RNA 能为蛋白质的合成提供模板。草履虫借无性生殖(二裂法)和有性生殖(接合法)进行生殖,无性生殖时,小核     

R-loop的调控及其生理功能

R环（R-loop）是一种DNA∶RNA杂合链（DNA∶RNA hybrids）,由一条RNA单链侵入双链DNA,与其中一条DNA模板链结合,从而释放出一条DNA单链而产生。R-loop在细胞生命活动中扮演着重要角色,与基因组稳定性、转录调控,以及表观修饰等重要生物学过程有着密不可分的关系。很多因素参与对R-loop的调控,例如RNA转录和加工、染色体的修饰、DNA损伤反应等;同时,许多酶蛋白,如核糖核酸酶、解旋酶和拓扑异构酶等也参与调节细胞内的R-loop水平。了解R-loop的调控机制及其生物学功能有助于更好地理解基因组稳定性的维持机制,为治疗骨髓增生异常综合征、白血病、乳腺癌、前列腺癌等疾病开拓新思路。