转录的延伸与暂停

　　转录的延伸可分为早期延伸（earlyelongation）和生产性延伸（productiveelongation）两个阶段。当新生RNA链不足10nt时，可认为仍处于起始阶段，随时可能发生流产起始而重新开始。而如果RNA链超过12nt后，通常就已经通过启动子解脱程序，进入早期延伸阶段。
　　延伸过程并非一直持续进行，中间经常会发生暂停（pausing）。暂停与多种生物过程相关：真核生物的mRNA加帽、剪接和转录调控，原核生物的转录终止、RNA二级结构形成、调控因子募集、转录翻译偶联、蛋白质折叠以及DNA修复等都需要转录暂停。
　　在早期延伸阶段有一次重要的暂停，因其发生在靠近启动子的区域，被称为启动子近侧暂停（promoterproximalpausing）。这种现象最初是在果蝇热休克蛋白的转录中发现的，现在认为它是转录过程中的普遍现象，对于转录调控具有重要意义，甚至有人认为它是转录过程中的限速步骤。下图中粗箭头表示速度较快。
　　启动子近侧暂停有关步骤的相对速度。GenesDev。2019
　　原核生物的70依赖性启动子近侧暂停研究较多，发生在大约转录1525个核苷酸后。在真核生物中，RNAPII相关的启动子近侧暂停研究较多，一般发生在转录2060个核苷酸后。暂停之后可能转录被终止，也可能继续转录，进入生产性延伸阶段，称为暂停释放（pauserelease）。
　　暂停时PolII停留在启动子和第一个核小体之间。暂停因子NELF（negativeelongationfactor，负延伸因子）和DSIF（DRBsensitivityinducingfactor，DRB敏感性诱导因子）可以与PolII结合并使其稳定。
　　转录的早期事件。AnnuRevGenet。2013
　　要使暂停的转录复合体释放，从而进入生产性延伸，需要对其进行两个重要修饰。一个是新生RNA的加帽，另一个是暂停的转录复合物的磷酸化。
　　加帽过程需要三种酶活性，其中加帽酶（CE）的募集可以缓解NELF的作用，并有助于PTEFB加载。有人认为加帽是进入生产性延伸的检查点。
　　转录复合物的磷酸化是由蛋白激酶复合物PTEFb（positivetranscriptionelongationfactorb，正转录延伸因子b）介导的，该复合物也使暂停因子DSIF和NELF磷酸化。这些修饰有助于募集更多的延伸和RNA加工因子，以帮助聚合酶克服转录的后续障碍。
　　从暂停进入生产性延伸。AnnuRevGenet。2013
　　在人类细胞中，PTEFb的非活性形式是与7SKsnRNP结合的。PTEFb可以被多种机制（Brd4、中介体或某些直接与DNA结合的激活剂）激活并募集到已暂停的PolII复合物中。
　　磷酸化的NELF从PolII上解离，DSIF被PTEFb磷酸化后变成正延伸因子。在完成其功能后，PTEFb可以从复合物中解离出去，但在一些高活性基因中，也可仍与PolII结合。
　　PolII进入和脱离暂停位点的调控。Science。2008
　　启动子近侧暂停及其释放受到多种因素调控。细胞可以响应外界环境变化，或发育及分化信号的刺激，通过一些依赖核受体（NR）的信号转导途径对其进行调节。所以最近有很多暂停与发育或疾病关系的研究。
　　PolII的暂停和释放受多种因素调控。TrendsBiochemSci。2015
　　进入生产性延伸之后，转录过程仍然需要克服许多障碍，比如真核生物的核小体。已经发现的突破核小体屏障的机制包括核小体重塑、组蛋白变体交换和组蛋白尾部修饰等。
　　PolII通过核小体结构的机制。AnnuRevGenet。2013
　　转录终止也与暂停有关。原核生物的终止子在终点之前都有一个回文结构，可使转录暂停。关于转录终止的具体机制，在下一篇文章中探讨。