转录
启动子(promoter)
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在数以百万计、化学性质又都相仿的碱基对中,RNA聚合酶怎么知道一个基因从哪里开始?它读一块路牌。启动子就是那块牌子——一段紧靠基因之前的特定DNA,写着“从这里、在这条链上、朝这个方向开始转录”。
启动子是基因起点附近的一段DNA序列,由RNA聚合酶(或其辅助蛋白)识别并结合。它一身二职:既标出起点,又因有确定的取向而决定哪条链作模板、转录朝哪个方向跑。启动子并不被转录进RNA的有用部分——它们是停靠与指令序列。它们的具体形态在生命各域之间有所不同。细菌的启动子紧凑,围绕两个保守的短模体构建(-10框与-35框,按其位于起点上游的距离命名),由聚合酶的西格玛因子直接识别。真核生物的启动子更繁复,常含一个TATA框,充当一个着陆平台——许多通用转录因子先在此组装,聚合酶才加入。
是否表达一个基因、以及表达多强,在很大程度上正是在启动子处做出决定并加以调节。“强”启动子容易被结合、频频发动,产出大量RNA;“弱”的则极少发动。调控蛋白(激活蛋白与阻遏蛋白)以及其他DNA元件(增强子、操纵基因),都是通过改变聚合酶与启动子结合的好坏来起作用的。由于启动子既定下转录的位置、又定下其速率,它在基因调控中处于核心地位——也是基因工程里的得力工具:换上一个强启动子,就能把一个引入基因的产量大幅拉高。
生物技术实验室把目标基因放在一个强病毒启动子之后,让细菌或细胞大量制造编码的蛋白——借用了细胞本身所用的同一套启动子逻辑来搞生产。
启动子的强弱决定一个基因产出多少RNA——进而决定多少蛋白。
启动子不等于增强子。启动子就在起点处、是转录开始的地方;增强子则可以远离(甚至相距数千碱基),只是提升速率而已。二者都塑造表达,但只有启动子标出起始位点。
又称
另见