DNA 為模板，RNA 聚合酶以 5'→3' 方向合成 mRNA。轉錄方向沿模板股（template strand）3'→5' 走。 9.2.1　RNA 合成化學的基本規則 原料：NTPs（注意不是 dNTPs） 方向：永遠 5' → 3'（新生 RNA 而言） 不需 primer（DNA pol 需要，RNA pol 不需要） 模板：以 DNA template strand（= antisense strand、noncoding strand）為模板；生成 RNA 序列與 coding strand / sense strand 相同（僅把 T 換 U） 不具 proofreading（因此 RNA 錯誤率高於 DNA，但 mRNA 壽命短、影響可控） 9.2.2　原核（E. coli）RNA polymerase Holoenzyme = 核心酶 α₂ββ'ω + σ 因子 α₂：組裝、交互作用 β、β'：催化核心（β 結合受質、β' 結合 DNA） ω：裝配輔助 σ factor（σ 因子）：promoter 辨識的關鍵，σ₇₀ 是家務型最常見 轉錄三階段： Initiation：σ 引導 holoenzyme 到 promoter → 辨識 –35 box（TTGACA） 與 –10 box / Pribnow box（TATAAT） → 解開 DNA 形成 transcription bubble → 合成頭幾個核苷酸。 Elongation：σ 脫離（所以延伸階段σ 參與最少），核心酶沿模板延伸 RNA；每圈約 10 nt。 Termination： ρ-independent（內在終止）：轉錄出的 RNA 自摺成 GC-rich 莖環 + U-rich tail，強力熱動力學使 RNA 自行解離。 ρ-dependent：ρ 蛋白 耗 ATP 追上 RNA pol，打開 RNA–DNA hybrid。 國考重點：σ 在延伸階段參與最少；rifampicin（立汎黴素）作用於原核 RNA pol 的 β 次單元 → 抑制轉錄（不是轉譯）。 9.2.3　真核 RNA polymerases I / II / III 聚合酶 位置 產物 對 α-amanitin 敏感度 RNA pol I 核仁（nucleolus） 大 rRNA 前體 45S → 28S、18S、5.8S 不敏感 RNA pol II 核質 mRNA、大部分 snRNA、miRNA 最敏感（毒蕈中毒致死機制） RNA pol III 核質 tRNA、5S rRNA、部分 snRNA 中等 記憶法：「ⅠⅡⅢ = rRNA（大）、mRNA、tRNA（+5S rRNA）」，號碼從大到小對應 RNA 的「分子大小與重要程度」。 9.2.4　真核 pol II 的 promoter 與 GTF（general transcription factors） Core promoter 常見元件： TATA box（TATAAA，位於 –25～–30 bp）：TBP（TATA-binding protein）辨識 Initiator（Inr）：轉錄起始位 ±2 bp DPE、BRE、CpG island（替代性元件） GC box（GGGCGG）、CAAT box（–70～–80 bp）：離核心稍遠的活化元件（由 Sp1、NF-Y 等 TF 結合） 一般轉錄因子（GTF，TFIIA/B/D/E/F/H） 與 RNA pol II 共同組裝 pre-initiation complex（PIC）： 因子 關鍵功能 TFIID 核心是 TBP，辨識 TATA box TFIIA/B 穩定 TBP–DNA 複合 TFIIF 與 pol II 一起進入 TFIIH DNA helicase（解螺旋）+ kinase（磷酸化 pol II 的 CTD，Ser5）+ ATP 水解 → 啟動轉錄；但不參與終止 國考超高頻： • 「真核 mRNA 主要由誰合成？」 = RNA pol II • 「5S rRNA 與 tRNA 由誰合成？」 = RNA pol III • 「18S、28S rRNA 由誰合成？」 = RNA pol I • 「真核轉錄起始位上游 ~30 bp 最常見序列？」 = TATA box（TATAAAA） • 「TFIIH 不具有哪個功能？」 = 轉錄終止（TFIIH 主責解旋 + 磷酸化 CTD 啟動轉錄） 9.2.5　管家基因（housekeeping genes）的調控 管家基因表達所有細胞必需的基本功能（GAPDH、actin、rRNA 等），不太受外界誘因刺激影響。 個別管家基因表現量的差異主要靠 啟動子對 RNA 聚合酶的內在親和力 決定，不是靠 inducer/repressor。 對照：調節型基因（regulated gene） 才仰賴誘導/抑制因子的動態調控。