真核生物的基因表達(dá)調(diào)控優(yōu)制材料

1、第第13章章 真核生物的基因表達(dá)調(diào)控真核生物的基因表達(dá)調(diào)控 section 13 regulation of gene expression in eukaryotes1相關(guān)知識u真核生物基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)真核生物基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)真核生物表達(dá)調(diào)控與原核生物的不同：真核生物表達(dá)調(diào)控與原核生物的不同：（1）染色體結(jié)構(gòu)不同；）染色體結(jié)構(gòu)不同；（2）原核生物具有正調(diào)控和負(fù)調(diào)控并重的特點(diǎn)，真核）原核生物具有正調(diào)控和負(fù)調(diào)控并重的特點(diǎn)，真核生物目前已知的主要是正調(diào)控；生物目前已知的主要是正調(diào)控；（3）原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯是相偶聯(lián)的，真核生物的）原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯是相偶聯(lián)的，真核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯在時(shí)空上是

2、分開的；轉(zhuǎn)錄和翻譯在時(shí)空上是分開的；（4）真核生物是多細(xì)胞的，在生物的個(gè)體發(fā)育過程中）真核生物是多細(xì)胞的，在生物的個(gè)體發(fā)育過程中其基因表達(dá)在時(shí)間和空間上具有特異性，即細(xì)胞特異性其基因表達(dá)在時(shí)間和空間上具有特異性，即細(xì)胞特異性或組織特異性表達(dá)。或組織特異性表達(dá)。2相關(guān)知識真核基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)真核基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)真核基因組結(jié)構(gòu)龐大：真核基因組結(jié)構(gòu)龐大：3109bp、染色質(zhì)、染色體、核膜、染色質(zhì)、染色體、核膜單順反子單順反子(monocistron)含有大量重復(fù)序列含有大量重復(fù)序列 基因不連續(xù)性：斷裂基因（基因不連續(xù)性：斷裂基因（interrupted gene）、內(nèi)含）、內(nèi)含子子(intron)、 外

3、顯子外顯子(exon)非編碼區(qū)多于編碼序列非編碼區(qū)多于編碼序列(9:1)3相關(guān)知識多多層層次次調(diào)調(diào)控控4相關(guān)知識u染色體水平的調(diào)控染色體水平的調(diào)控染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)是核小體。在細(xì)胞中的狀態(tài)：（1）緊密壓縮（2）被阻遏狀態(tài)（3）有活性狀態(tài)（4）被激活狀態(tài)異染色質(zhì)化5相關(guān)知識6相關(guān)知識組蛋白對基因活性的影響組蛋白對基因活性的影響(1)占先模型（pre-emptive model）:認(rèn)為基因能否轉(zhuǎn)錄取決于特定位置上組蛋白和轉(zhuǎn)錄因子之間的不可逆競爭性結(jié)合。轉(zhuǎn)錄因子先結(jié)合在dna的特定位點(diǎn)上，基因正常轉(zhuǎn)錄；反之，組蛋白先與dna的特定位點(diǎn)結(jié)合，則形成核小體，轉(zhuǎn)錄停止。(2) 動(dòng)態(tài)模型（dynamic

4、 model）：認(rèn)為轉(zhuǎn)錄因子與組蛋白處于動(dòng)態(tài)競爭之中，基因轉(zhuǎn)錄前染色質(zhì)必須經(jīng)歷結(jié)構(gòu)上的改變，即染色質(zhì)重塑。在染色質(zhì)重塑過程中，某些轉(zhuǎn)錄因子可以在結(jié)合dna的同時(shí)使核小體解體。7相關(guān)知識組蛋白的乙?；M蛋白的乙酰化-去乙?；ヒ阴；?蛋白的乙?；腿ヒ阴；堑鞍谆钚哉{(diào)節(jié)的一種重要的形式，通過乙酰化或去乙?；淖兞巳旧|(zhì)結(jié)構(gòu)或是轉(zhuǎn)錄因子的活性，可以調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的活性。組蛋白的乙?；腿ヒ阴；艽蜷_或關(guān)閉某些基因，增強(qiáng)或抑制某些基因的表達(dá)。組蛋白的8個(gè)亞基上有32個(gè)潛在的乙?；稽c(diǎn)。組蛋白的乙?；^程由組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶催化完成。8相關(guān)知識組蛋白的乙?；M蛋白的乙酰化-去乙?；纳锕δ埽喝ヒ阴；?/p>

5、生物功能：（1）組蛋白乙酰化導(dǎo)致組蛋白表面正電荷減少，組蛋白與dna結(jié)合能力下降，引起核小體解聚并阻止核小體裝配，使得染色體處于松弛狀態(tài)，從而使轉(zhuǎn)錄因子和rna聚合酶順利結(jié)合在基因的dna上，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄；（2）組蛋白乙?；窃S多轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白相互作用的一種“識別信號”，如h4組蛋白的乙?；饔脜⑴c了指示和吸引tfiid到相應(yīng)的啟動(dòng)子上，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄前起始復(fù)合物的裝配；（3）在細(xì)胞分裂期，組蛋白的乙?；瘏⑴c細(xì)胞周期和細(xì)胞分裂的調(diào)控；（4）組蛋白去乙?；鸹蚓S持基因沉默。9相關(guān)知識非組蛋白（非組蛋白（nhp) 非組蛋白大多數(shù)是磷蛋白，以磷酸化/去磷酸化修飾的方式調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝、生長、增殖和變異等，并

6、能在核內(nèi)接受外來信號，構(gòu)成核內(nèi)信息轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，形成一條調(diào)節(jié)基因表達(dá)的重要途徑。10相關(guān)知識核基質(zhì)核基質(zhì)(nuclea matrix)定義：核基質(zhì)是由3-30nm的微纖絲構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)狀骨架蛋白，主要成分包括dna拓?fù)洚悩?gòu)酶、核基質(zhì)蛋白以及多種dna結(jié)合蛋白，并含有少量rna。特點(diǎn)：（1）限定dna環(huán)狀結(jié)構(gòu)域的大?。唬?）各種核基質(zhì)蛋白之間相互作用，控制染色體組裝的密度程度，調(diào)節(jié)dna的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄；（3）可能存在著基因的某種增強(qiáng)元件；（4）可能有dna復(fù)制的起始位點(diǎn)11相關(guān)知識核基質(zhì)為核基質(zhì)為dna復(fù)制提供結(jié)構(gòu)支架復(fù)制提供結(jié)構(gòu)支架參與參與rna的轉(zhuǎn)錄和加工的轉(zhuǎn)錄和加工12相關(guān)知識基因的丟失：不可逆基因

7、的丟失：不可逆某些真核生物隨細(xì)胞的分化丟失了染色體上的某些dna片段的現(xiàn)象稱為基因丟失，如原核生物的大核體和小核體。基因擴(kuò)增：增加基因的拷貝數(shù)基因擴(kuò)增：增加基因的拷貝數(shù) 非洲爪蟾卵母細(xì)胞rrna基因卵裂時(shí)，擴(kuò)增2000倍，達(dá)1012個(gè)核糖體。 藥物：誘導(dǎo)抗藥性基因的擴(kuò)增；腫瘤細(xì)胞：原癌基因拷貝數(shù)異常增加?；蛑嘏呕蛑嘏?gene rearrangement)： 如免疫球蛋白基因重排，多樣性。13相關(guān)知識udna水平上的調(diào)控水平上的調(diào)控dna甲基化（甲基化（dna methylation) 哺乳動(dòng)物基因中的5-cg-3序列中c5的甲基化稱之cpg 甲基化。 5-cg-3序列是在表達(dá)基因位點(diǎn)處的

8、染色體保持適當(dāng)包裝水平的重要化學(xué)修飾序列。當(dāng)基因序列中的cpg 密度達(dá)到10/100bp時(shí)稱為cpg 島。圖：持家基因的cpg島及其啟動(dòng)子14相關(guān)知識甲基化酶甲基化酶構(gòu)建性甲基化酶：對cpg進(jìn)行甲基化修飾；維持性甲基化酶：把甲基化的特性遺傳給子代。15相關(guān)知識dna甲基化與轉(zhuǎn)錄抑制甲基化與轉(zhuǎn)錄抑制p甲基化甲基化(methylated)程度高，對基因轉(zhuǎn)錄抑制的程度高，對基因轉(zhuǎn)錄抑制的調(diào)控能力越強(qiáng)。調(diào)控能力越強(qiáng)。p去甲基化去甲基化(undermethylated)：基因轉(zhuǎn)錄激活：基因轉(zhuǎn)錄激活p基因組印記：基因組印記：哺乳動(dòng)物的某些等位基因性狀的表達(dá)由于基因的來源不同而呈現(xiàn)出差異，甚至只表達(dá)單一親系

9、來源（父源或母源）的基因版本。如人類的亨延頓氏舞蹈病，其基因突變是來自父源或母源基因的甲基化。16相關(guān)知識n雌性胎生哺乳動(dòng)物細(xì)胞中兩條雌性胎生哺乳動(dòng)物細(xì)胞中兩條x染色體之一在發(fā)育早染色體之一在發(fā)育早期隨機(jī)失活（異染色質(zhì)化）；期隨機(jī)失活（異染色質(zhì)化）；n異染色質(zhì)中的異染色質(zhì)中的cpg被高度甲基化，基因不轉(zhuǎn)祿被高度甲基化，基因不轉(zhuǎn)祿pdna甲基化與甲基化與x染色體失活染色體失活17相關(guān)知識甲基化影響甲基化影響dnadna與蛋白質(zhì)的與蛋白質(zhì)的相互作用相互作用dnaseidnasei的超敏感區(qū)域的超敏感區(qū)域(1)組蛋白被一種序列特異性蛋白結(jié)合而被破壞，dna裸露出來；（2）轉(zhuǎn)錄區(qū)域，dna鏈打開而暴露

10、；（3）活躍轉(zhuǎn)錄區(qū)（1）（2）（3）18相關(guān)知識甲基化以兩種方式調(diào)控基因的表達(dá)甲基化以兩種方式調(diào)控基因的表達(dá)（1）甲基化增強(qiáng)或減弱dna與調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)之間的 相互作用；（2）甲基化改變dna的正常構(gòu)型。19相關(guān)知識u真核基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控真核基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控 順式作用元件順式作用元件( cis-acting element）反式作用因子反式作用因子 (trans-acting factor)20相關(guān)知識順式作用元件順式作用元件(cis-acting element) 順式作用元件順式作用元件是指具有調(diào)節(jié)功能的特定dna序列或影響自身基因表達(dá)活性的dna序列，在基因的同一條dna分子上；順式作用

11、元件類型：順式作用元件類型：（1）啟動(dòng)子）啟動(dòng)子(promoter): 3種類型；種類型；（2）增強(qiáng)子）增強(qiáng)子(enhancer)：（3）沉默子）沉默子(silencer )：負(fù)性調(diào)節(jié)元件，起阻遏作用。：負(fù)性調(diào)節(jié)元件，起阻遏作用。（4）絕緣子）絕緣子(insulator,boundary element):在真核基因在真核基因及其調(diào)控區(qū)的一段及其調(diào)控區(qū)的一段dna序列序列 。21相關(guān)知識22相關(guān)知識23相關(guān)知識增強(qiáng)子增強(qiáng)子enhancer 在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)（上游或下游）的一段可增強(qiáng)啟動(dòng)子活性的調(diào)控元件，大小為100-200bp。最初在dna病毒sv40的基因組中發(fā)現(xiàn)。特性：（1）加強(qiáng)相連基因從

12、正確起始位點(diǎn)的轉(zhuǎn)錄活性（2）增強(qiáng)子無論是在下游或在上游均可激活轉(zhuǎn)錄（3）無論是在下游或在上游，可在遠(yuǎn)離起始位點(diǎn)1kb以上發(fā)揮作用（4）兩個(gè)啟動(dòng)子串聯(lián)在一起時(shí)，增強(qiáng)子優(yōu)先激活距離最近的那一個(gè)24相關(guān)知識增強(qiáng)子核心序列增強(qiáng)子核心序列：(g)tgga/ta/ta/t(g)25相關(guān)知識26相關(guān)知識增強(qiáng)子的作用機(jī)理：增強(qiáng)子的作用機(jī)理：（1）為轉(zhuǎn)錄因子提供進(jìn)入啟動(dòng)子區(qū)的位點(diǎn)（2）改變?nèi)旧w的構(gòu)像沉默子沉默子(silencer )：負(fù)性調(diào)節(jié)元件，起阻遏作用。：負(fù)性調(diào)節(jié)元件，起阻遏作用。絕緣子絕緣子(insulator,boundary element): 在真核基因及其調(diào)控區(qū)的一段dna序列 。功能是阻止激

13、活或阻遏作用在染色質(zhì)上的傳遞，使染色質(zhì)的活性限定于結(jié)構(gòu)域之內(nèi)。27相關(guān)知識反式作用因子的結(jié)構(gòu)與功能反式作用因子的結(jié)構(gòu)與功能（1）概念：為）概念：為dna結(jié)合蛋白，結(jié)合蛋白，核內(nèi)蛋白核內(nèi)蛋白，可使鄰近基因開，可使鄰近基因開放（正調(diào)控）或關(guān)閉（負(fù)調(diào)控）。放（正調(diào)控）或關(guān)閉（負(fù)調(diào)控）。（2）通用或基本轉(zhuǎn)錄因子）通用或基本轉(zhuǎn)錄因子rna聚合酶結(jié)合啟動(dòng)子所必需聚合酶結(jié)合啟動(dòng)子所必需的一組蛋白因子。如：的一組蛋白因子。如：tfa、 tfb、 tfd、 tfe等。等。（3）特異轉(zhuǎn)錄因子）特異轉(zhuǎn)錄因子( special transcription factors)個(gè)別個(gè)別基因轉(zhuǎn)錄所必需的轉(zhuǎn)錄因子基因轉(zhuǎn)錄所必需

14、的轉(zhuǎn)錄因子.如：如：oct-2：在淋巴細(xì)胞中特：在淋巴細(xì)胞中特異性表達(dá)，識別異性表達(dá)，識別ig基因的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子?；虻膯?dòng)子和增強(qiáng)子。28相關(guān)知識29相關(guān)知識反式作用因子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)反式作用因子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）三個(gè)功能結(jié)構(gòu)域：dna結(jié)合結(jié)構(gòu)域(dna-binding domain)；轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(transcriptional activation domain)；二聚化結(jié)構(gòu)域。（2）能識別并結(jié)合順式作用元件(cis-acting element)（3）正調(diào)控與負(fù)調(diào)控30相關(guān)知識31相關(guān)知識反式作用因子結(jié)構(gòu)域的模式反式作用因子結(jié)構(gòu)域的模式（一）（一）dna結(jié)合結(jié)構(gòu)域結(jié)合結(jié)構(gòu)域(dna- b

15、anding domain)鋅指結(jié)構(gòu)鋅指結(jié)構(gòu)(zinc finger motif)同源結(jié)構(gòu)域同源結(jié)構(gòu)域(homodomain,hd)：螺旋螺旋-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角-螺旋螺旋(helix-turn-helix domain)亮氨酸拉鏈亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) (leucine zipper)螺旋螺旋-環(huán)環(huán)-螺旋螺旋(helix-loop-helix,hlh)堿性堿性螺旋螺旋(alkaline -helix)32相關(guān)知識 鋅指結(jié)構(gòu)域鋅指結(jié)構(gòu)域the zinc finger domain鋅指結(jié)構(gòu)有鋅指結(jié)構(gòu)有2種形式：種形式： c2h2 zinc finger和和c4 zinc fingerc2h2 zinc fin

16、ger：由：由12個(gè)氨基酸組成的環(huán)，通過個(gè)氨基酸組成的環(huán)，通過2個(gè)半胱氨個(gè)半胱氨酸（酸（c，cys）和）和2個(gè)組氨酸（個(gè)組氨酸（h，his）殘基固定，這）殘基固定，這4個(gè)殘基個(gè)殘基與與zn2+在空間上形成一個(gè)四面體結(jié)構(gòu)。在空間上形成一個(gè)四面體結(jié)構(gòu)。 一般情況下需要一般情況下需要3個(gè)個(gè)或更多的或更多的c2h2型鋅指才能與型鋅指才能與dna結(jié)合，如在結(jié)合，如在tfiia有有9個(gè)重復(fù)，個(gè)重復(fù)，轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子sp1有有3個(gè)重復(fù)。個(gè)重復(fù)。c4 zinc finger： zn2+與與4個(gè)半胱氨酸（個(gè)半胱氨酸（c，cys）結(jié)合，存）結(jié)合，存在于類固醇激素受體轉(zhuǎn)錄因子中。在于類固醇激素受體轉(zhuǎn)錄因子中。33相

17、關(guān)知識-折疊-螺旋半胱氨酸cys半胱氨酸cys堿性保守氨基酸組氨酸his34相關(guān)知識 the zinc finger domain 鋅指結(jié)構(gòu)域鋅指結(jié)構(gòu)域半胱氨酸組氨酸-折疊-螺旋35相關(guān)知識the helix-turn-helix domain 螺旋螺旋-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)域螺旋結(jié)構(gòu)域特點(diǎn)：特點(diǎn)：dna結(jié)合蛋白包含有結(jié)合蛋白包含有60個(gè)氨基酸的同源域個(gè)氨基酸的同源域（ homeodomain），由同源框序列編碼），由同源框序列編碼（homeobox）。）。果蠅的果蠅的dna結(jié)合結(jié)構(gòu)域由結(jié)合結(jié)構(gòu)域由4個(gè)個(gè)-helices（螺旋）（螺旋）組成，螺旋組成，螺旋和和 保持了適當(dāng)?shù)慕嵌?，并被一個(gè)保持了適

18、當(dāng)?shù)慕嵌?，并被一個(gè)特異的特異的 -turn（轉(zhuǎn)角）所分隔。（轉(zhuǎn)角）所分隔。這些結(jié)構(gòu)域在這些結(jié)構(gòu)域在噬菌體的噬菌體的cro阻抑物、乳糖、和色阻抑物、乳糖、和色氨酸阻抑物中存在。也存在與真核生物中，包括人氨酸阻抑物中存在。也存在與真核生物中，包括人類。類。識別螺旋處于識別螺旋處于dna的大溝中，并與的大溝中，并與dna發(fā)生作發(fā)生作用用兩個(gè)同源域因子兩個(gè)同源域因子bicoid and antennapedia 的的識別螺旋可以互換，也就交換了他們的識別螺旋可以互換，也就交換了他們的dna結(jié)合結(jié)合特性。特性。36相關(guān)知識 亮氨酸拉鏈亮氨酸拉鏈(leucine zipper) 結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域（1）富含堿性

19、的氨基酸殘）富含堿性的氨基酸殘基基（2）通常與亮氨酸拉鏈或）通常與亮氨酸拉鏈或h lh（helix-loop-helix)基序中的一個(gè)聯(lián)合在一起，基序中的一個(gè)聯(lián)合在一起，稱為堿性亮氨酸拉鏈稱為堿性亮氨酸拉鏈（bzip）或堿性）或堿性h lh 蛋蛋白白（3）蛋白的二聚作用使）蛋白的二聚作用使2個(gè)堿性結(jié)構(gòu)域相鄰，進(jìn)而個(gè)堿性結(jié)構(gòu)域相鄰，進(jìn)而可與可與dna發(fā)生作用。發(fā)生作用。37相關(guān)知識亮氨酸拉鏈亮氨酸拉鏈(leucine zipper)38相關(guān)知識39相關(guān)知識 螺旋螺旋-環(huán)環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)域螺旋結(jié)構(gòu)域 the helix-loop-helix domain，hlh結(jié)構(gòu)域。如：結(jié)構(gòu)域。如：myo d 蛋白

20、。蛋白?？勺冞B接區(qū)可變連接區(qū)dna特異位點(diǎn)特異位點(diǎn)dna特異位點(diǎn)特異位點(diǎn)40相關(guān)知識螺旋螺旋-環(huán)環(huán)-螺旋螺旋dna特異位點(diǎn)特異位點(diǎn)41相關(guān)知識(1)酸性激活結(jié)構(gòu)域酸性激活結(jié)構(gòu)域 acidic activation domains 酵母酵母gcn4 和和gal4、哺乳動(dòng)物糖皮質(zhì)激素受體、皰疹病毒激、哺乳動(dòng)物糖皮質(zhì)激素受體、皰疹病毒激活子的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域均含有高比例的酸性氨基酸，稱為活子的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域均含有高比例的酸性氨基酸，稱為酸性酸性激活結(jié)構(gòu)域激活結(jié)構(gòu)域 (2)富含脯氨酸結(jié)構(gòu)域富含脯氨酸結(jié)構(gòu)域 prolin-rich domain 在在c-jun、ap2和和oct-2等轉(zhuǎn)錄因子中發(fā)現(xiàn)等轉(zhuǎn)錄因

21、子中發(fā)現(xiàn)富含脯氨酸結(jié)構(gòu)富含脯氨酸結(jié)構(gòu)域域 ，這個(gè)結(jié)構(gòu)域可以激活轉(zhuǎn)錄。這個(gè)結(jié)構(gòu)域可以激活轉(zhuǎn)錄。(3)富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域 glutamine-rich domains 在在sp1轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄因子的2個(gè)激活區(qū)域上發(fā)現(xiàn)個(gè)激活區(qū)域上發(fā)現(xiàn)富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域，富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域，這些結(jié)構(gòu)域與果蠅觸角蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)域可以互換。這些結(jié)構(gòu)域與果蠅觸角蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)域可以互換。 反式作用因子結(jié)構(gòu)域的模式（續(xù)）反式作用因子結(jié)構(gòu)域的模式（續(xù)）（二）轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域（二）轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域 (transcriptional activation domain)42相關(guān)知識（三）二聚體結(jié)構(gòu)域（三）二聚體結(jié)構(gòu)域 d

22、imerization domains亮氨酸拉鏈（亮氨酸拉鏈（leucine zipper ）的肽鏈上每隔）的肽鏈上每隔7個(gè)殘基就有一個(gè)殘基就有一個(gè)疏水的亮氨酸殘基，這些殘基位于個(gè)疏水的亮氨酸殘基，這些殘基位于dna結(jié)合域的結(jié)合域的c端端-螺旋上，螺旋上，形成一個(gè)疏水表面，疏水表面的相互作用，形成了二聚體形成一個(gè)疏水表面，疏水表面的相互作用，形成了二聚體卷卷曲的卷曲結(jié)構(gòu)（曲的卷曲結(jié)構(gòu)（coiled-coil structure）如）如bzip轉(zhuǎn)錄因子。轉(zhuǎn)錄因子。43相關(guān)知識5端加帽端加帽(cap)和和3端多聚腺苷酸化端多聚腺苷酸化(polya)的調(diào)控意的調(diào)控意義義l使使mrna穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)錄過程

23、中不被降解穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)錄過程中不被降解mrna的選擇剪接的選擇剪接(alternative splicing)對基因表達(dá)對基因表達(dá)的調(diào)控的調(diào)控l外顯子選擇外顯子選擇(optional exon)、內(nèi)含子選擇、內(nèi)含子選擇(optional intron)、互斥外顯子、內(nèi)部剪接位點(diǎn)、互斥外顯子、內(nèi)部剪接位點(diǎn)mrna 運(yùn)輸?shù)目刂七\(yùn)輸?shù)目刂苪真核基因轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控真核基因轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控 44相關(guān)知識45相關(guān)知識46相關(guān)知識47相關(guān)知識u翻譯水平的調(diào)控翻譯水平的調(diào)控5 5端端utr(utr(非翻譯區(qū)）結(jié)構(gòu)與翻譯起始的調(diào)節(jié)非翻譯區(qū)）結(jié)構(gòu)與翻譯起始的調(diào)節(jié) 5帽子結(jié)構(gòu)的甲基化：1）保護(hù)mrna免遭5外切酶的

24、降解。2）為mrna的從核中輸出提供轉(zhuǎn)運(yùn)信號。3）提高翻譯模板的穩(wěn)定性和翻譯效率。翻譯起始因子的調(diào)控：翻譯起始因子的調(diào)控：eif-2-4f的磷酸化能提高翻譯速度eif-2的磷酸化能抑制翻譯起始48相關(guān)知識翻譯起始因子翻譯起始因子(eif2)的調(diào)控的調(diào)控49相關(guān)知識3utr（非翻譯區(qū)）結(jié)構(gòu)與（非翻譯區(qū)）結(jié)構(gòu)與mrna穩(wěn)定性穩(wěn)定性多聚腺苷酸尾的調(diào)節(jié)作用poly a尾巴的功能：1）穩(wěn)定mrna分子，抵抗3-端外切酶攻擊的作用。2）有助于細(xì)胞質(zhì)中成熟mrna的翻譯。3） 3 utr區(qū)域具有保護(hù)5端帽子結(jié)構(gòu)的作用。 50相關(guān)知識3utr序列及結(jié)構(gòu)對序列及結(jié)構(gòu)對mrna穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)球蛋白mrn

25、a的3urt序列含有許多ccucc重復(fù)蛋白序列，這些序列發(fā)生突變將降低mrna的穩(wěn)定性。某些不穩(wěn)定的mrna起3utr含有50nt的共有序列auuua，稱為are。 are結(jié)合蛋白可以聚集外切多聚腺苷酸酶和內(nèi)切酶，加速mrna的降解。51相關(guān)知識新生肽鏈的水解：酶解l肽鏈n端的第一個(gè)氨基酸：穩(wěn)定化氨基酸（met、ser、thr、ala、val、cys、gly、pro）與去穩(wěn)定氨基酸肽鏈中氨基酸的共價(jià)修飾：磷酸化、甲基化、酰基化通過信號肽(signal peptide)分揀、運(yùn)輸、定位u翻譯后水平的調(diào)控翻譯后水平的調(diào)控52相關(guān)知識1.翻譯調(diào)控翻譯調(diào)控 translational control在

26、原核生物中,不同基因的翻譯水平受下列因素的調(diào)控:(1)原核生物自身產(chǎn)生的較短反義rna與mrna結(jié)合,抑制了翻譯;(2)多順反子mrna對核酸酶的相對穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)翻譯的進(jìn)程;(3)mrna的自身結(jié)合,阻止了其與核糖體附著的蛋白質(zhì)結(jié)合.53相關(guān)知識在真核生物中在真核生物中，真核生物通常用改變基因的轉(zhuǎn)錄水平和rna的加工來控制特定的蛋白質(zhì)的合成量，但也有一些調(diào)控發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，如：（1）蛋白質(zhì)結(jié)合掩蓋了mrna，阻礙了翻譯（2）mrna的3非編碼區(qū)存在5 auuua3的重復(fù)序 列，使得mrna不穩(wěn)定，降低翻譯效率。2.多蛋白多蛋白 polyproteins 單一翻譯產(chǎn)物被切割形成兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立蛋白，稱為多蛋白54相關(guān)知識3. 蛋白質(zhì)定位蛋白質(zhì)定位 protein targeting蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的定位是取決于生物自身蛋白質(zhì)的特性、相對長短以及其