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文檔簡介

1、12l基因表達(dá)(gene expression):基因被轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA,編碼著蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息的mRNA被翻譯成蛋白質(zhì),總之,基因的信息被轉(zhuǎn)錄,翻譯成終產(chǎn)物的過程稱為基因表達(dá)。一一. 引論引論a. 基因的多樣性及表達(dá)的差異性 細(xì)胞在任何給定的時(shí)間內(nèi)都表達(dá)的基因只有一小部分;3l肽鏈延長因子,細(xì)菌細(xì)胞中大量存在的蛋白質(zhì)(基因產(chǎn)物)之一;lDNA損傷修復(fù)酶,每個(gè)細(xì)胞只有幾個(gè)拷貝;l代謝途徑的酶,因食物來源不同而變化數(shù)量;l一些影響細(xì)胞分化的蛋白只存在極短時(shí)間。b. 基因表達(dá)的調(diào)節(jié)是細(xì)胞代謝平衡及維持發(fā)育期間不同細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能差異的關(guān)鍵;c. 蛋白質(zhì)(或RNA)在細(xì)胞內(nèi)濃度可以在六個(gè)水平上被調(diào)節(jié);4

2、lRNA的轉(zhuǎn)錄;lmRNA的轉(zhuǎn)錄后修飾和加工;lmRNA的降解;l蛋白質(zhì)合成(翻譯);l翻譯后修飾;l蛋白質(zhì)降解; 所有以上過程,轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)了解的最多也是最主要的。5二二. 轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)的方式轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)的方式 基因產(chǎn)物的功能不同,調(diào)節(jié)方式也不同1. Housekeeping genes(看家基因,持家基因)或稱組成型表達(dá)基因(constitute expression gene) 這些基因的產(chǎn)物是所有細(xì)胞,所有時(shí)候都需要的,基因的表達(dá)水平相對(duì)穩(wěn)定;2. 因?yàn)槟撤N信號(hào)分子的出現(xiàn)引起表達(dá)增加的基因稱為可誘導(dǎo)(inducible)的基因,由于信號(hào)分子的出現(xiàn)導(dǎo)致基因表達(dá)增加的過程稱誘導(dǎo)作用(in

3、duction);63. 因?yàn)槟撤N信號(hào)分子濃度的增加而表達(dá)減少的基因稱為可阻遏(repressible)基因,由于信號(hào)分子的出現(xiàn)導(dǎo)致基因表達(dá)減少的過程稱阻遏作用(repression); 基因表達(dá)的調(diào)節(jié)是由蛋白質(zhì)和DNA之間的相互作用介導(dǎo)的。三三. 啟動(dòng)子調(diào)節(jié)(啟動(dòng)子調(diào)節(jié)(promoter) 原核啟動(dòng)子與RNA多聚酶的親和力決定轉(zhuǎn)錄起始頻率,相差可達(dá)1000倍以上。78四四. 能與能與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)因子的調(diào)節(jié)結(jié)合的蛋白質(zhì)因子的調(diào)節(jié)1. 特異性因子:能促使RNA多聚酶對(duì)特定的一些啟動(dòng)子的結(jié)合的蛋白質(zhì)因子(70普通因子;32,for heat shock);2. 阻遏子(repressors)

4、:能結(jié)合于啟動(dòng)子阻遏RNA多聚酶與起動(dòng)子結(jié)合的蛋白質(zhì)因子;3. 激活子(activators):真核生物稱反激活子,能結(jié)合于啟動(dòng)子附近增加RNA多聚酶和啟動(dòng)子結(jié)合的蛋白質(zhì)因子。9l由一種阻遏蛋白阻斷轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)稱為負(fù)調(diào)節(jié)(negative regulation);l由激活子增加轉(zhuǎn)錄作用的調(diào)節(jié)稱為正調(diào)節(jié)(positive regulation);五五. 許多原核基因是以操縱子(許多原核基因是以操縱子(operon)為為單位調(diào)節(jié)的,操縱子是細(xì)菌基因表達(dá)的單位調(diào)節(jié)的,操縱子是細(xì)菌基因表達(dá)的調(diào)節(jié)單位(調(diào)節(jié)單位(unit),),包括結(jié)構(gòu)基因和由調(diào)包括結(jié)構(gòu)基因和由調(diào)節(jié)子基因產(chǎn)物識(shí)別的節(jié)子基因產(chǎn)物識(shí)別的DNA

5、控制元件(序控制元件(序列)。一個(gè)操縱子通常有列)。一個(gè)操縱子通常有2-6個(gè)基因,最個(gè)基因,最多可含多可含20多個(gè)基因,是細(xì)菌普遍的基因多個(gè)基因,是細(xì)菌普遍的基因表達(dá)調(diào)控方式;表達(dá)調(diào)控方式;1. 乳糖操縱子(乳糖操縱子(Lac operon)10112. 乳糖操縱子的負(fù)調(diào)控乳糖操縱子的負(fù)調(diào)控 組成型(constitute)突變確定阻遏子的負(fù)調(diào)控作用a. Lac I 基因的突變或缺失造成LacZ,Y,A的組成型表達(dá);l部份二倍體lac I/lac I+ 恢復(fù)正常的調(diào)控,說明lac I是反式作用因子(trans acting factor,有游離轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,因而功能可以互補(bǔ)于另一同源染色體的等位基因

6、位點(diǎn)。12b. 操縱基因(operator)為順式顯性因子(cis-acting,cis-dominant),它的突變?cè)斐伤掠位虻慕M成型表達(dá);l順式行為因子:只調(diào)節(jié)與它共價(jià)相連的基因表達(dá)的DNA順序單位,一般無轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物;3. Lac operon的正調(diào)節(jié)的正調(diào)節(jié) 可誘導(dǎo)的分解代謝操縱子受CAP蛋白的總調(diào)節(jié)(global control);13a. 當(dāng)E.coli生長在含葡萄糖的介質(zhì)中時(shí),許多其它糖類分解代謝酶基因的表達(dá)受到抑制,在有葡萄糖存在時(shí),細(xì)菌優(yōu)先利用葡萄糖;b. 葡萄糖降低細(xì)胞中c-AMP的濃度,抑制了其它糖代謝基因的表達(dá);c. CAP蛋白(Catabolite gene Acti

7、vation Protein,CAP,分解代謝基因激活蛋白) 與c-AMP結(jié)合形成活性結(jié)構(gòu),結(jié)合在啟動(dòng)子上游DNA順序,促進(jìn)RNA多聚酶對(duì)啟動(dòng)子的結(jié)合和Lac mRNA的轉(zhuǎn)14 錄,CAP的結(jié)合使Lac操縱子的表達(dá)增強(qiáng)50倍。lcrp基因(cAMP receptor protein,CRP):與腺苷酸環(huán)化酶基因突變抑制Lac opreon的表達(dá)。lCAP的作用位點(diǎn)(見圖): Lac -72 to-52,gal -50 to -23,ara -107 to -78,可能的作用方式模型I. CAP-RNA多聚酶相互作用形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物;II. CAP彎曲所結(jié)合的DNA片斷,幫助RNA多聚酶轉(zhuǎn)錄復(fù)合物

8、的形成;1516l由于CAP是除葡萄糖以外的許多糖分解代謝操縱子的正調(diào)節(jié)因子,這種受一種調(diào)節(jié)蛋白所控制的操縱子網(wǎng)絡(luò)總稱調(diào)節(jié)網(wǎng)(regulon)。III. CAP受cAMP的激活,促進(jìn)Lac mRNA的轉(zhuǎn)錄;IV. 葡萄糖存在時(shí)cAMP的水平下降,結(jié)果是葡萄糖存在時(shí),E.coli先利用葡萄糖不用乳糖。乳糖操縱子的三種狀態(tài)表明只有阻遏蛋白不在而cAMP-CAP存在時(shí)Lac mRNA才被大量轉(zhuǎn)錄。1718六六. 調(diào)節(jié)蛋白與調(diào)節(jié)蛋白與DNA的結(jié)合的結(jié)合1. 調(diào)節(jié)蛋白有著獨(dú)特的與DNA結(jié)合的特殊結(jié)構(gòu)域(domain),結(jié)合DNA特殊順序的能力比普通順序高出105-107倍。 用于與DNA結(jié)合的是調(diào)節(jié)蛋白

9、中的幾個(gè)二級(jí)結(jié)構(gòu)元件的固定組合,稱為模序(或模體,motif),motif是核酸或蛋白質(zhì)中的超二級(jí)結(jié)構(gòu)。a. 在雙螺旋DNA的大溝與小溝中有著可供識(shí)別的堿基上的氫鍵供體和受體及疏水基團(tuán);1920b. 調(diào)節(jié)蛋白識(shí)別結(jié)構(gòu)模序中常含Asn,Gln,Lys或Arg,可與堿基形成氫鍵;212. 調(diào)節(jié)蛋白與DNA結(jié)合motif的結(jié)構(gòu)類型a. 螺旋轉(zhuǎn)角螺旋(Helix-Turn-Helix) 這種結(jié)構(gòu)含兩個(gè)-螺旋(79個(gè)氨基酸)由-轉(zhuǎn)角(20個(gè)氨基酸)連系,其中一個(gè)螺旋為識(shí)別螺旋,通常含有許多與DNA接觸的氨基酸殘基,位于大溝之中;b. 鋅指(Zinc Finger) 真核生物調(diào)節(jié)蛋白常含有許多由30個(gè)氨2

10、223 基酸組成的“鋅指”,其中4個(gè)AA殘基(4個(gè)Cys或2個(gè)Cys2個(gè)His),配位結(jié)合著鋅粒子,形成指狀結(jié)構(gòu)。3. 調(diào)節(jié)蛋白還和其他蛋白相互作用 調(diào)節(jié)蛋白的其它結(jié)構(gòu)域參加與RNA多聚酶結(jié)合或者與同一種蛋白結(jié)合成二聚體或多聚體。l介導(dǎo)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)構(gòu)模序具有特征性,如轉(zhuǎn)錄輔因子中的亮氨酸拉鏈(Leucine Zipper),-螺旋中每 24252627 7個(gè)氨基酸出現(xiàn)一個(gè)Leu。28七七. 阿拉伯糖操縱子:一種既進(jìn)行正調(diào)節(jié)也阿拉伯糖操縱子:一種既進(jìn)行正調(diào)節(jié)也能起負(fù)調(diào)節(jié)作用的調(diào)節(jié)蛋白。能起負(fù)調(diào)節(jié)作用的調(diào)節(jié)蛋白。 ara operon調(diào)節(jié)方法:幾種特殊的調(diào)節(jié)機(jī)制。1. araC蛋白既能

11、進(jìn)行正調(diào)控也能進(jìn)行負(fù)調(diào)控,信號(hào)分子的結(jié)合使它由阻遏子變構(gòu)成激活子;292. araC蛋白調(diào)節(jié)它本身基因的表達(dá)。當(dāng)它細(xì)胞內(nèi)含量多時(shí)阻遏自己基因轉(zhuǎn)錄,這種現(xiàn)象叫自我調(diào)節(jié)(autoregulation);3. 一些調(diào)節(jié)順序能遠(yuǎn)距離起作用,通過蛋白對(duì)蛋白和蛋白對(duì)DNA的互相作用把遠(yuǎn)距離順序靠DNA的環(huán)化(DNA looping)引到啟動(dòng)子附近,這種特點(diǎn)使ara調(diào)節(jié)系統(tǒng)成為真核生物基因遠(yuǎn)距離調(diào)控的一個(gè)重要范例。a. ara operon的組成30 三個(gè)結(jié)構(gòu)基因ara A,B,D編碼著阿拉伯糖異構(gòu)酶,核酮糖激酶,5磷酸核酮糖差向異構(gòu)酶,通過三步反應(yīng)把a(bǔ)ra變Xyl5P (5磷酸木糖),一個(gè)五碳糖代謝的中間

12、體); ara操縱子的調(diào)節(jié)蛋白araC基因在ara操縱子的上游。在ara operon有三個(gè)araC的結(jié)合順序araO1,O2,I,還有CAP結(jié)合位點(diǎn),結(jié)構(gòu)基因ara BAD轉(zhuǎn)錄方向與araC mRNA相反; 313233b. 當(dāng)細(xì)胞中araC蛋白濃度超過40 copies/cell,它結(jié)合O1,阻止自身基因的轉(zhuǎn)錄了;c. araC既是阿拉伯糖操縱子的正調(diào)節(jié)因子,又是負(fù)調(diào)控因子。(1)當(dāng)glucose豐富而ara不存在時(shí)araC結(jié)合于araO1,O2和I ,結(jié)合在O2和I上的araC蛋白相結(jié)合使DNA形成一個(gè)環(huán),阻止araBAD基因的轉(zhuǎn)錄;(2)當(dāng)葡萄糖不存在(或低水平)而ara糖存在時(shí),此時(shí)

13、CAP-cAMP結(jié)合于araI附34 近,arabinose作為誘導(dǎo)物與araC結(jié)合改變的蛋白的構(gòu)象結(jié)合于araI,成為基因激活子和CAP-cAMP協(xié)調(diào)作用以誘導(dǎo)araBAD基因的轉(zhuǎn)錄;(3)ara,glu都存在或(4)都不存在時(shí),操縱子都處阻遏狀態(tài); 以上事實(shí)說明ara operon是個(gè)復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng),對(duì)環(huán)境改變可提供迅速的可逆反應(yīng)。3536八八. 色氨酸操縱子的雙重控制色氨酸操縱子的雙重控制1. 色氨酸操縱子是可以阻遏的色氨酸操縱子是可以阻遏的 終產(chǎn)物色氨酸為輔阻遏子(co-repressor) promoter 40到+18 oprerator 10(23到3) RNA polymera

14、se與repressor對(duì)promoter的結(jié)合互相排斥; 基線水平表達(dá)(basal或repressed level)2. 色氨酸操縱子還被轉(zhuǎn)錄弱化作用控制色氨酸操縱子還被轉(zhuǎn)錄弱化作用控制373839 弱化子(或衰減子,Attenuator):能使弱化作用發(fā)生的DNA順序(轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA兩種不同的二級(jí)結(jié)構(gòu)控制后續(xù)的轉(zhuǎn)錄)。 色氨酸操縱子mRNA的前導(dǎo)順序(leader sequence)有不同的堿基配對(duì)結(jié)構(gòu)。 轉(zhuǎn)錄衰減機(jī)制:由于轉(zhuǎn)錄和翻譯偶聯(lián),前導(dǎo)順序中富含色氨酸密碼,可作為細(xì)胞中色氨酸濃度的傳感器,前導(dǎo)肽合成的速度影響核糖體的位置,進(jìn)而影響前導(dǎo)順序的二級(jí)結(jié)構(gòu)。4041l當(dāng)色氨酸豐富時(shí),終止子

15、結(jié)構(gòu)形成;l當(dāng)色氨酸處于饑餓狀態(tài)時(shí),終止子順序不形成有效的轉(zhuǎn)錄終止結(jié)構(gòu),使mRNA的轉(zhuǎn)錄得以繼續(xù);4243l弱化作用:用與翻譯偶聯(lián)的轉(zhuǎn)錄終止作用來調(diào)節(jié)一個(gè)細(xì)菌操縱子的表達(dá)的過程。3. 弱化子調(diào)節(jié)的普遍性弱化子調(diào)節(jié)的普遍性 多價(jià)阻遏(multivalent repression):前導(dǎo)肽中有兩種或兩種以上用于弱化調(diào)節(jié)作用的氨基酸殘基的現(xiàn)象。4445lSOS反應(yīng)的誘導(dǎo)反應(yīng)的誘導(dǎo) SOS rugulon的調(diào)節(jié)蛋白LexA和RecA LexA阻遏子,調(diào)節(jié)所有SOS基因,能在Ala-Gly肽鍵發(fā)生自我切割而滅活,激活所有的SOS基因; RecA蛋白,多功能蛋白,被單鏈DNA激活,能使同源DNA順序交叉互

16、換,有ATPase活性,同時(shí)還是蛋白酶和輔蛋白酶(coprotease)活性。4647lSOS反應(yīng)48lSOS反應(yīng)誘導(dǎo)的部分基因 基因 功能 pol B DNA多聚酶II uvrA,B,C 核苷酸切割修復(fù)內(nèi)切酶 umuC,D 差錯(cuò)傾向修復(fù)所需 recA 49lDNA損傷觸發(fā)SOS反應(yīng)是由一種阻遏蛋白水解導(dǎo)致的; recA蛋白是一種多功能蛋白,當(dāng)它和ssDNA結(jié)合時(shí),它有蛋白水解酶活性; LexA蛋白是recA合成的阻遏子; LexA蛋白被recA水解造成recA蛋白本身及其他蛋白的合成;5051九九. 噬菌體噬菌體的發(fā)育調(diào)控的發(fā)育調(diào)控l 的轉(zhuǎn)錄調(diào)控用級(jí)聯(lián)(cascade)調(diào)控方法,為了有序地組

17、裝噬菌體顆粒,把基因分組分階段表達(dá);l 決定溶源化或溶菌命運(yùn)的調(diào)控,為了解真核生物的發(fā)育調(diào)控提供了一種模式。521. 溶菌(Lysis)和溶源化(Lysogeny) 進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞后的兩種命運(yùn): 溶菌周期(lytic cycle):新一代噬菌體顆粒產(chǎn)生并導(dǎo)致細(xì)胞溶解; 溶源化:噬菌體DNA在寄主染色體上整合,并隨寄主DNA復(fù)制傳代的過程。535455l的調(diào)節(jié)因子及功能 調(diào)節(jié)因子 功能 cI 阻遏子,在PR和PL的阻遏子, PRM的激活子,也是PRM的阻遏子 cII PRE和Pint的激活子 Cro 反阻遏子PRM的阻遏子,高濃度 時(shí)也阻遏PR,PL N 作用于tL1,tR1,tR2的反終止子 Q

18、 后期基因轉(zhuǎn)錄的反終止子56啟動(dòng)子 PR 右向轉(zhuǎn)錄主啟動(dòng)子 PL 左向轉(zhuǎn)錄主啟動(dòng)子 PRM cI基因啟動(dòng)子(用于溶原維持) PRE cI基因啟動(dòng)子(用于溶原建立) Pint 整合和切出有關(guān)基因啟動(dòng)子57環(huán)化噬菌體遺傳圖582. 溶菌和溶原的選擇是五種調(diào)節(jié)蛋白cI,cII,Cro,N,Q作用于調(diào)節(jié)順序的結(jié)果,它們調(diào)節(jié)不同啟動(dòng)子上的轉(zhuǎn)錄;59606162l溶菌 a. 寄主RNA多聚酶轉(zhuǎn)錄前早期蛋白N,Cro,cII; b. N蛋白在nutR,nutL與RNA多聚酶結(jié)合使之通讀tL1,tR1,tR2,產(chǎn)生Q蛋白; c. Q蛋白使后期基因得以轉(zhuǎn)錄表達(dá), 完成溶菌周期,細(xì)胞溶解;l反終止蛋白(Antit

19、ermination protein):能使RNA聚合酶通過終止點(diǎn)而繼續(xù)轉(zhuǎn)錄的蛋白。63644.溶原的建立和維持(1)的溶原化是由cII基因產(chǎn)物cII蛋白支配的,cII激活子刺激從PRE,Pint的轉(zhuǎn)錄。從PRE的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cI蛋白(阻遏子),cI蛋白阻遏從PL和PR的轉(zhuǎn)錄但是它又是從PRM(維持啟動(dòng)子)的自動(dòng)調(diào)節(jié)因子,使整合入寄主染色體,并維持溶原狀態(tài);(2)溶原或溶菌(烈性感染)途徑的采取部份決定于寄主的營養(yǎng)狀態(tài),cII蛋白易65 受寄主細(xì)胞蛋白酶的破壞,當(dāng)細(xì)胞營養(yǎng)充足是,蛋白酶活性高,而使進(jìn)入溶菌周期。 溶原狀態(tài)的建立和維持(見圖)5.反阻遏子Cro和從溶菌狀態(tài)的誘導(dǎo)(1)整合狀態(tài)的噬菌體

20、稱原噬菌體(prophase);(2)當(dāng)寄主受到DNA損傷試劑或紫外光等物理因子處理時(shí)誘發(fā)SOS反應(yīng),recA蛋白的蛋白酶活性激活,于是cI蛋白被水解,6667 PL,PR的阻礙解除,Cro基因被轉(zhuǎn)錄,Cro反阻遏子合成;(3)Cro蛋白對(duì)O的親和力與cI相反,是OR3 OR2 OR1,因而它先結(jié)合在OR3,阻遏cI基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯,PR,PL的轉(zhuǎn)錄開始,并逐步產(chǎn)生溶菌周期的蛋白,使從寄主DNA上切出,進(jìn)入溶菌狀態(tài)。686. cI蛋白與Cro蛋白的拮抗作用 阻遏子和Cro蛋白的六個(gè)結(jié)合位點(diǎn)一條鏈的堿基順序6970l操縱基因并列三個(gè)阻遏子結(jié)合位點(diǎn) 每個(gè)操縱基因結(jié)合位置有17bp,有軸對(duì)稱性,六個(gè)

21、結(jié)合位點(diǎn)都相似,但有一定的差異; cI阻遏子對(duì)操縱基因的親和力 OL1OL2OL3 Cro反阻遏子相反 OR1OR2OR371l阻遏子在操縱基因上的結(jié)合 阻遏子亞基27,000 daltons,分N末端區(qū)(92個(gè)氨基酸殘基),C末端(132-236),40個(gè)殘基的連接肽鍵。7273l原核生物核糖體蛋白合成的自我調(diào)節(jié)及與rRNA合成的協(xié)調(diào)(autogenous contol)a. 核糖體蛋白(r-protein)與其他細(xì)胞中的蛋白質(zhì)合成因子,RNA聚合酶亞基基因混合組成多個(gè)操縱子,以協(xié)調(diào)合成的速度;b. 自我調(diào)節(jié)發(fā)生在翻譯水平,每個(gè)操縱子中編碼著一種“關(guān)鍵”蛋白(key-protein),這種蛋

22、白濃度增加時(shí)會(huì)結(jié)合于mRNA的翻譯起始位置,造成“翻譯阻遏”(translation repressor)747576l協(xié)調(diào)細(xì)胞內(nèi)氨基酸濃度的“應(yīng)急反應(yīng)”(stringent response) GDPATP 酶 ppGppAMP 導(dǎo)致rRNA合成的急劇減少;c. r-protein的合成受rRNA水平的調(diào)節(jié)7778十十. 基因表達(dá)的重組調(diào)節(jié)基因表達(dá)的重組調(diào)節(jié) 生活在人小腸中的沙門氏桿菌(Salmonella)會(huì)周期性地改變鞭毛蛋白(phase variation,約1000細(xì)胞世代一次),鞭毛蛋白地周期性改變以逃避寄主免疫系統(tǒng)的攻擊。7980十一十一. 真核基因表達(dá)的調(diào)節(jié)真核基因表達(dá)的調(diào)節(jié)

23、特點(diǎn):a. 轉(zhuǎn)錄的激活與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的多種改變相關(guān);(chromatin remodeling)b. 主要的調(diào)控是正調(diào)節(jié);c. 轉(zhuǎn)錄和翻譯在空間上是分離的(有核與核膜存在);d,調(diào)節(jié)蛋白結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。一一. 轉(zhuǎn)錄活性染色質(zhì)具有特殊性質(zhì)轉(zhuǎn)錄活性染色質(zhì)具有特殊性質(zhì)1. 轉(zhuǎn)錄活化區(qū)域?qū)怂崦甘歉叨让舾械?,通常染色質(zhì)被DNase降解,DNA片斷長約為n200bp,轉(zhuǎn)錄活性區(qū)上游被81 降解位點(diǎn)更不規(guī)則,產(chǎn)生不規(guī)則片斷;這些位點(diǎn)稱為高敏感區(qū)。2. 脫甲基化 胞嘧啶甲基化一般發(fā)生在CpG順序,有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì)DNA常被脫甲基化;3. 轉(zhuǎn)錄活躍染色質(zhì)缺少組蛋白和相關(guān)蛋白,核小體核心蛋白常被乙?;蚺c泛素(ub

24、iquitin)相結(jié)合; 以上事實(shí)證明轉(zhuǎn)錄必需解除染色質(zhì)結(jié)構(gòu)中的障礙。82二二. 大多數(shù)的真核啟動(dòng)子是正調(diào)控的大多數(shù)的真核啟動(dòng)子是正調(diào)控的1. 真核RNA多聚酶II對(duì)基因的轉(zhuǎn)錄依賴激活蛋白(activators),RNA polymerase II對(duì)啟動(dòng)子順序很少或沒有特殊親和力,負(fù)調(diào)節(jié)因子不普遍;2. 真核生物采取正調(diào)節(jié)的兩種原因 a. 真核生物基因組龐大,隨著DNA量增加,負(fù)調(diào)控因子和DNA特殊順序結(jié)合的特異性降低。轉(zhuǎn)錄起始使用多種正調(diào)節(jié)蛋白可以提高特異性。各種正調(diào)節(jié)因子83 必須結(jié)合于不同的DNA順序,然后形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物,轉(zhuǎn)錄輔因子的選擇性組合具有多樣性,轉(zhuǎn)錄的特異性就可被改善。 多細(xì)胞

25、有機(jī)體一個(gè)基因的調(diào)節(jié)位點(diǎn)平均在五個(gè)以上;b. 在大基因組中使用正調(diào)節(jié)更有效,經(jīng)濟(jì)。 人(約4萬個(gè)基因),通常大部分基因處于滅活狀態(tài),細(xì)胞只要選擇性地合成一組激活蛋白,便可以使一組細(xì)胞所需的基因被轉(zhuǎn)錄;84c. 增強(qiáng)子(enhancer):真核細(xì)胞中普遍存在的正調(diào)控元件,激活轉(zhuǎn)錄特點(diǎn):I. 可以在長距離內(nèi)起作用,與被調(diào)節(jié)基因的相對(duì)位置無關(guān),如SV40增強(qiáng)子,2個(gè)72bp的串聯(lián)重復(fù)順序,能在5.2kb長的整個(gè)基因組的任何一個(gè)位置起作用;II. 一種增強(qiáng)子只能在特定類型的細(xì)胞內(nèi)起作用,如免疫球蛋白基因增強(qiáng)子只能在B淋巴細(xì)胞中有功能,負(fù)責(zé)基因表達(dá)的組織特異性;d, 在酵母中稱UAS順序。85l增強(qiáng)子介導(dǎo)糖皮質(zhì)激素的作用 激素受體 結(jié)合于 糖皮質(zhì)激素增強(qiáng)子 基因激活子 刺激有關(guān)基因表達(dá)8687十二十二. 真核基因表達(dá)的調(diào)節(jié)蛋白真核基因表達(dá)的調(diào)節(jié)蛋白一一. TATA結(jié)合蛋白(結(jié)合蛋白(TBP) 組裝預(yù)起始復(fù)合物(preiniti

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