原核生物转录的终止

转录终止是指RNA pol在DNA模板的特定位点停下，转录产物RNA链离开转录复合物，随即RNA pol与DNA分开的过程。依据是否需要蛋白质因子的参与，原核生物转录终止分为依赖ρ（Rho）因子与不依赖ρ因子两种，在大肠埃希菌中此两种方式约各占一半。

（一）不依赖ρ因子的转录终止

此种转录终止方式无需外加因子参与，核心酶能在特定位点上停止转录，这些位点被称为内源性终止子（intrinsic terminator），它们通常有两个明显的结构特征。其一是在DNA模板上靠近转录终止处有着特殊的碱基序列，以一段15～20bp的序列为中心的两侧是互补的顺序，也称为回文结构（palindrome structure），此互补的部分序列能形成特殊的茎环结构（stem－loop）或称为发夹结构（hairpin），且富含GC配对；其二，DNA模板转录终止点处有高度保守的3A重复序列，导致其转录产物的3′－端常有6个以上连续的U，与上述的发夹结构相隔不远（图10－9a）。这种特殊的二级结构具有阻止转录继续进行的功能，发夹结构可使核心酶暂停转录，而后方连续的U则确定转录终止。研究发现，在转录延长过程中，转录产物所形成的发夹结构均可使核心酶暂停，如果暂停位点没有此连续的U，酶又会继续进行转录。其机制可能为：酶的暂停只提供了一次转录终止的机会，是否真正停止，则由后续的U区决定，这是因为r U：d A之间的配对是最弱的，此时的转录复合物（酶－DNA－RNA）上形成的局部RNA/DNA杂化双链极易随着单链DNA复性为双链而解开，从而完成转录终止，实验发现真正的终止常见于U区前后的位点。

（二）依赖ρ因子的转录终止

ρ因子是一个终止蛋白，由6个相同的亚基组成，分子量为275 000。每个亚基都有RNA结合域，这6个结合域正好形成一个通道供转录产物RNA链通过，另有一个ATP水解域和ATP依赖性RNA－DNA解旋酶（helicase）的活性。

ρ因子能结合RNA，但对不同碱基序列的亲和力有所不同，对poly C的结合力最强，对DNA中的poly dC/dG则结合力较弱。

在依赖ρ因子终止的转录中，模板链在靠近转录终止位点的上游会出现富含C的序列——rut元件（rho utilization element），产物RNA也相应会出现rut位点，ρ因子能识别此位点并与之结合，此时转录产物位于ρ因子的中心通道内，ρ因子则沿着转录产物向3′－端移动，直至到达转录空泡中将转录产物水解下来。在此过程中，ρ因子发挥ATP酶活性及ATP依赖性RNA－DNA解旋酶（helicase）的活性，前者水解ATP供能，后者解开DNA/RNA杂化双链（图10－9b）。ρ因子促进释放转录产物的详细机制还未被阐明。

图10－9 原核生物转录终止