Week 2 细菌转录机制：起始、延伸与终止

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Lecture 3: 细菌转录的起始

细菌转录机制：起始、延伸与终止。

细菌转录起始分以下四步：

1. 启动子的识别或称为Closed Complex Formation，这一步会募集RNA聚合酶全酶。
   用什么实验分析？：DNA binding assay、template assay、DNA酶足迹法

2. Open Complex Formation：DNA双链打开，RNA聚合酶的钳子闭合了，夹在DNA上。此时转录就是板上钉钉了。
   用什么实验分析？：DNA unbingding assay(要用到高锰酸钾作为单链检测试剂)、

3. Unstable Ternary Complex （UTC，不稳定三元复合物）Formation
   RNA开始合成，不需要引物。
   abortive initiation流产转录:长度8-10个核苷酸，不编码蛋白。

4. Stable Ternary Complex （STC） Formation
   聚合酶离开启动子，开始RNA合成。全长转录。关于聚合酶怎样脱落的有三种猜测的模型。FRET技术可以检测两分子之间是否接近，证明了三种模型中scrunching model是正确的。

用什么实验分析UTC转换为STC的过程？掺入试验+凝胶电泳以测算8-10碱基转录本与全长转录本的比值。

肝素可以抑制RNA聚合酶和启动子结合，但若RNA聚合酶结合在DNA上则不影响。所以它允许第一轮转录，而通过与RNA聚合酶竞争性结合的方式抑制第二轮转录。

Lecture 4: 细菌转录的延伸和终止

细菌转录机制：起始、延伸与终止。

现在探讨延伸

1. RNA合成
2. DNA解螺旋双链DNA helicase
3. DNA melting
4. RNA解旋酶将DNA与RNA链分离
5. DNA双链重新缠绕

转录校对的两种方法

1. Pyrophosphorylytic Editing

2. Hydrolytic Editing水解编辑，TFIIS

现在探讨终止，有以下两种终止方式。

1. 内在终止。需要两个条件：首先需要RNA中形成富含GC碱基的发夹结构；其次它需要在距离发夹的3'端有7到9个碱基的位置有一段富含U的区域。导致RNA脱离、DNA双链退火、RNA聚合酶脱落。

2. Rho-Dependent Termination。 Rho蛋白把RNA链从RNAP的活性位点拉出来。

细菌的转录调控-How is rate of initiation controlled?

1. 启动子序列的差异：增加或减少封闭型复合物的形成。
2. 交替使用σ因子
3. 结合特定序列的转录因子：激活或者抑制转录。

• 先说抑制Repressor：降低限速步骤的速度或者产生新的限速步骤。比如可以干扰聚合酶与启动子的结合，在-10到-35的区域。又比如抓住聚合酶不放。

• 再说激活Activators：提升反应限速步骤的速率。比如CAP激活蛋白 即代谢激活蛋白 (catabolite activating protein)会与C-端的α亚基产生相互作用，它会促进聚合酶定位到启动子上，提升形成闭合型复合物的速率。又比如MerR。

Deep Dive: Biological Reactions and Rates