终止子

终止子（terminator T）是一种重要的合成生物学控制元件，作为基因元件独立于编码基因行使终止转录的功能。基因转录的终止则是跨过终止密码结束在基因末端的一个特殊结构内，这个特殊结构即为终止子。终止子的作用有强有弱，其选择会直接影响mRNA的量，并且随着终止子结构与功能的逐渐清晰和对转录终止机理的深入解析，以短小、可控、可设计为特征的终止子工程得以快速发展。

终止子技术是1998年3月经美国专利及商标局批准的一项专利技术。专利获得后，国际农业研究磋商小组指出，终止子技术必须禁止，不然将给全球食品保障带来影响。这项技术会使农民无法留种、对遗传多样性有负影响，会出现出售或交换不能发芽的种子以及通过花粉非故意的传播造成生物安全的风险。

简介

一种位于poly(A)位点下游，长度在数百碱基以内的结构。在原核生物中，发现终止信号存在于核糖核酸真核生物中的聚合酶已经转录过的序列之中。这种提供终止信号的结构就称为终止子。

终止子可分为两类。一类不依赖于蛋白质辅因子就能实现终止作用。另一类则依赖蛋白辅因子才能实现终止作用。这种蛋白质辅因子称为释放因子，通常又称ρ因子。两类终止子有共同的序列特征。在转录终止点前有一段回文序列。回文序列的两个重复部分(每个7～20bp)由几个不重复的bp节段隔开。回文序列的对称轴一般距转录终止点16～24bp。

两类终止子的不同点是：不依赖ρ因子的终止子的回文序列中富含GC碱基对，在回文序列的下游方向又常有6～8个AT碱基对(在模板链上为A、在mRNA上为U)；而依赖ρ因子终止子中回文序列的GC对含量较少。在回文序列下游方向的序列没有固定特征，其AT对含量比前一种终止子低。

分类

不同的终止子的作用也有强弱之分，有的终止子几乎能完全停止转录；有的则只是部分终止转录，一部分核糖核酸聚合酶能越过这类终止序列继续沿脱氧核糖核酸移动并转录。如果一串结构基因群中间有这种弱终止子的存在，则前后转录产物的量会有所不同，这也是终止子调节基因群中不同基因表达产物比例的一种方式。有的蛋白因子能作用于终止序列，减弱或取消终止子的作用，称为抗终止作用(antitermination)，这种蛋白因子就称为抗终止因子(antiterminator)。

以上5种元件是每一个操纵元必定含有的。其中启动子、操纵子位于紧邻结构基因群的上游，终止子在结构基因群之后，它们都在结构基因的附近，只能对同一条脱氧核糖核酸链上的基因表达起调控作用，这种作用在遗传学实验上称为顺式作用(cis?action)，启动子、操纵子和终止子就属于顺式作用元件(cis acting element)。调控基因可以在结构基因群附近、也可以远离结构基因，它是通过其基因产物调控蛋白来发挥作用的，因而调控基因不仅能对同一条DNA链上的结构基因起表达调控作用，而且能对不在一条DNA链上的结构基因起作用，在遗传学实验上称为反式作用(trans action)，调控基因就属于反式作用元件(trans acting element)，其编码产生的调控蛋白称为反式调控因子(trans acting factor)。

由此也可窥测到，基因表达调控机理的关键在蛋白质与核酸的相互作用上。

参考资料

酵母终止子工程:从机理探索到人工设计.合成生物学.2023-12-31