当RNA聚合酶滑行到基因或操纵子的终止部位时，就在DNA模板上停顿下来不再前进，转录的RNA从转录复合物上脱落下来，转录终止。在终止阶段，新合成的RNA链首先从DNA模板上解离出来，继而与核心酶分离，随后核心酶与双链DNA解离。此时σ因子又能与核心酶聚合，开始新一次转录过程。提供转录终止信号的DNA序列称为终止子，又称终止序列。原核生物终止子有两种类型：σ（Rpo）因子非依赖型和σ因子依赖型。
σ因子非依赖型终止子终止转录过程不需要任何其他因子的参与就能引发聚合酶制止反应。终止序列由两个序列元件组成（图4-5）：一段为富含GC碱基对的反向重复序列，其后为一段串联的碱基A。这些元件要在它们被转录后才会影响聚合酶，表明它们是以RNA而不是DNA起作用的。当RNA链延长至终止区时，转录出的反向重复序列即形成茎-环结构（常称为“发夹”结构），这种二级结构是阻止转录继续向下游推进的关键。重复序列之后一连串的碱基A经转录在RNA的3′末端形成一连串的U，因rU／dA配对最不稳定，也有利于RNA链从模板上脱落。
σ因子依赖型终止子需要一种蛋白质因子σ因子存在才能发挥作用。这类终止子也含有一个反向重复序列，使RNA末端形成一个发夹结构，但是其后没有寡聚U序列。σ因子是由6个相同亚基组成，亚基相对分子质量46ku，具有依赖RNA的ATP酶活性和解螺旋酶活性。σ因子依赖型终止子终止转录的机制是：σ因子结合于正在延伸的转录产物，并向前移动，当RNA聚合酶转录到终止子部位时，受到发夹结构的影响而停止移动，解螺旋酶活性使DNA／RNA杂化双链分离，利于产物从转录复合物中释放，终止转录（图4-6）。
图4-5 原核生物σ因子非依赖型终止子及其转录终止机制
图4-6 原核生物依赖σ因子的转录终止
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