转录
转录起始(transcription initiation)
抄写员动笔之前,得先找到正确的那一页,并把笔尖落在第一个字上。转录起始恰恰如此:RNA聚合酶找到一个基因的起点,在那里打开DNA,并落实头几个RNA字母。它是三个阶段中最具决定性的,因为大多数调控都发生在“开不开始”这一步——细胞主要正是靠控制转录是否启动来掌控一个基因。
在细菌中,起始是这样进行的。RNA聚合酶全酶(核心酶加一个西格玛因子)沿DNA扫描,直到西格玛因子识别出启动子,也就是基因的起始信号。酶在那里结合形成“闭合复合物”,随后熔开约十几个碱基对以暴露模板——即“开放复合物”,也叫转录泡。起始位点处的模板链一旦暴露,聚合酶便开始把头几个核苷酸连成RNA,通常以一个嘌呤开头。在真核生物中,同样的目标以更繁复的方式达成:一群通用转录因子在启动子上组装,把RNA聚合酶II招募进一个前起始复合物,然后合成才开始。
起始并不是一锤定音的干净事件。聚合酶常在最开始处“结巴”,制造又释放出一些短小无用的转录本——这叫流产式起始——之后才得以清离启动子、切换到高效的延伸。正因为这里决定了太多,起始成为基因调控的主要杠杆:激活蛋白与阻遏蛋白、西格玛因子和转录因子,大都靠加速或阻断这一步起作用。
在乳糖操纵子的启动子处,除非附近结合了激活蛋白(CAP)且阻遏蛋白已离开操纵基因,否则RNA聚合酶不会高效起始——起始正是细胞所调节的那个开关。
由于起始是主要控制点,调控因子的作用都集中在这里。
起始远比延伸缓慢、艰难——找到启动子、熔开DNA、再脱离启动子才是限速的关卡。聚合酶一旦顺利进入延伸,每秒可添加几十个核苷酸。
又称
另见