基因表達(dá)的調(diào)控-制ppt課件

1、 第五章第五章 基因表達(dá)的調(diào)基因表達(dá)的調(diào)控控 ( Regulation and ( Regulation and control control of gene of gene expression )expression )主講：陳慧勇主講：陳慧勇遺傳信息傳送中心法那遺傳信息傳送中心法那么么DNARNA蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制基因表達(dá)基因表達(dá) ( gene ( gene expression)expression) 生物基因組中構(gòu)造基因所攜帶的遺生物基因組中構(gòu)造基因所攜帶的遺傳信息，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯等一系列過程，傳信息，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯等一系列過程，合成具有特定的生物學(xué)功能和生物學(xué)效應(yīng)

2、合成具有特定的生物學(xué)功能和生物學(xué)效應(yīng)的蛋白質(zhì)的全過程。的蛋白質(zhì)的全過程。一、基因表達(dá)的概念一、基因表達(dá)的概念rRNA與與tRNA編碼基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生編碼基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA的的過程也屬于基因表達(dá)過程也屬于基因表達(dá)二、基因表達(dá)的特點(diǎn)二、基因表達(dá)的特點(diǎn)一時(shí)間特異性一時(shí)間特異性 二空間特異性二空間特異性 按對刺激的反響性分為兩大類：按對刺激的反響性分為兩大類：一根本組成性表達(dá)一根本組成性表達(dá) 基因較少受環(huán)境要素影響，而是在個(gè)基因較少受環(huán)境要素影響，而是在個(gè)體各個(gè)生長階段的大多數(shù)或幾乎全部組織體各個(gè)生長階段的大多數(shù)或幾乎全部組織中繼續(xù)表達(dá)，或變化很小。如管家基因。中繼續(xù)表達(dá)，或變化很小。如管家基因。三、基因

3、表達(dá)的方式三、基因表達(dá)的方式管家基因管家基因(housekeeping gene)某些基因在一個(gè)個(gè)體的幾乎一切某些基因在一個(gè)個(gè)體的幾乎一切細(xì)胞中繼續(xù)表達(dá)。細(xì)胞中繼續(xù)表達(dá)。二誘導(dǎo)和阻遏表達(dá)二誘導(dǎo)和阻遏表達(dá)誘導(dǎo)表達(dá)誘導(dǎo)表達(dá)(induction expression)(induction expression)阻遏表達(dá)阻遏表達(dá)(repression expression)(repression expression)協(xié)調(diào)表達(dá)協(xié)調(diào)表達(dá)(coordinance (coordinance expression)expression)在一定機(jī)制下，功能相關(guān)的一組基在一定機(jī)制下，功能相關(guān)的一組基因，協(xié)調(diào)一致，

4、共同表達(dá)。因，協(xié)調(diào)一致，共同表達(dá)。四、基因表達(dá)的調(diào)控因子：四、基因表達(dá)的調(diào)控因子： 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) ( 主要主要 ) 小分子小分子RNA ( 某些環(huán)節(jié)某些環(huán)節(jié) )五、基因表達(dá)的調(diào)控程度五、基因表達(dá)的調(diào)控程度v 基因組基因組v 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄v 轉(zhuǎn)錄后轉(zhuǎn)錄后v 翻譯翻譯v 翻譯后翻譯后 第一節(jié)第一節(jié) 原核生物基因表達(dá)的調(diào)控原核生物基因表達(dá)的調(diào)控 原核生物基因表達(dá)調(diào)控主要在轉(zhuǎn)錄原核生物基因表達(dá)調(diào)控主要在轉(zhuǎn)錄程度，其次是翻譯程度。程度，其次是翻譯程度。 本節(jié)主要以大腸桿菌為例引見原核生本節(jié)主要以大腸桿菌為例引見原核生物基因表達(dá)的調(diào)控。物基因表達(dá)的調(diào)控。一、原核生物基因表達(dá)的特點(diǎn)一、原核生物基因表達(dá)的特點(diǎn) 1

5、.1.只需一種只需一種RNARNA聚合酶。聚合酶。2.2.基因表達(dá)以支配子為根本單位。基因表達(dá)以支配子為根本單位。支配子支配子operonoperon 一個(gè)多順反子轉(zhuǎn)錄單位與其調(diào)控序一個(gè)多順反子轉(zhuǎn)錄單位與其調(diào)控序列列 即構(gòu)成支配子。即構(gòu)成支配子。 P114 P114支配子支配子(operon)(operon)模型模型ppromoter調(diào)理序列調(diào)理序列構(gòu)造基因：多個(gè)串聯(lián)構(gòu)造基因：多個(gè)串聯(lián)ayzstructural genePromoterGene 1Gene 2Gene 3TerminatorDNATranscriptionmRNA31235TranslationProteins123原核生物的

6、原核生物的mRNA是多順反子是多順反子mRNA3.3.轉(zhuǎn)錄和翻譯偶聯(lián)進(jìn)展：轉(zhuǎn)錄和翻譯偶聯(lián)進(jìn)展：4.mRNA4.mRNA翻譯起始部位有特殊的堿基序翻譯起始部位有特殊的堿基序列列-SD-SD序列。序列。 共有序列為共有序列為AGGAGGAGGAGG 5.5.原核生物基因表達(dá)的調(diào)控主要在轉(zhuǎn)原核生物基因表達(dá)的調(diào)控主要在轉(zhuǎn)錄程度，即對錄程度，即對RNARNA合成的調(diào)控。合成的調(diào)控。 通常有兩種方式：通常有兩種方式： (1) (1) 起始調(diào)控，即啟動(dòng)子調(diào)控；起始調(diào)控，即啟動(dòng)子調(diào)控； (2) (2) 終止調(diào)控終止調(diào)控( (衰減子調(diào)控衰減子調(diào)控) )。二、原核生物基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制二、原核生物基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)

7、制 ( (一一) )轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控 ( (二二) )轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控 ( (三三) )翻譯程度的調(diào)控翻譯程度的調(diào)控 ( (一一) )轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控 1.因子與轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控因子與轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控 中心酶中心酶 (core enzyme)全酶全酶 (holoenzyme) 調(diào)控調(diào)控RNARNA聚合酶與特異聚合酶與特異DNADNA區(qū)域結(jié)合：區(qū)域結(jié)合： 確保確保RNA RNA 聚合酶與特異啟動(dòng)聚合酶與特異啟動(dòng)序列穩(wěn)定結(jié)合，而不是與其它位點(diǎn)結(jié)序列穩(wěn)定結(jié)合，而不是與其它位點(diǎn)結(jié)合。合。(1) (1) 因子因子 不同的不同的因子決議因子決議RNARNA聚合酶對聚合酶對一

8、個(gè)或一套啟動(dòng)序列的特異性識別一個(gè)或一套啟動(dòng)序列的特異性識別和結(jié)合才干。和結(jié)合才干。最早發(fā)現(xiàn)的最早發(fā)現(xiàn)的因子為因子為70新發(fā)現(xiàn)：新發(fā)現(xiàn)： 32、 54 、28P114(2)(2)啟動(dòng)序列啟動(dòng)序列promoterpromoterRNA轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄起始-35區(qū)區(qū)-10區(qū)區(qū)TTGACATTAACTTTTACATATGATTTTACATATGTTTTGATATATAATCTGACGTACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrp tRNATyrlacrecAAra BAD TTGACA TATAAT共有序列共有序列 共有序列決議啟動(dòng)序列的轉(zhuǎn)錄活共有序列決議啟動(dòng)序列的轉(zhuǎn)錄活性

9、強(qiáng)弱。性強(qiáng)弱。某些特異因子蛋白質(zhì)決議某些特異因子蛋白質(zhì)決議RNARNA聚合酶對一個(gè)或一套啟動(dòng)序列的聚合酶對一個(gè)或一套啟動(dòng)序列的特異性識別和結(jié)合才干。特異性識別和結(jié)合才干。 2.2.轉(zhuǎn)錄起始的負(fù)調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始的負(fù)調(diào)控 乳糖支配子乳糖支配子lactose operon,laclactose operon,lac是原核生物基因轉(zhuǎn)錄負(fù)調(diào)控的最典是原核生物基因轉(zhuǎn)錄負(fù)調(diào)控的最典型方式。型方式。 乳糖支配子乳糖支配子(lac operon)的構(gòu)造的構(gòu)造 構(gòu)造基因構(gòu)造基因Z： -半乳糖苷酶半乳糖苷酶Y： 透酶透酶A：乙酰基轉(zhuǎn)移酶：乙?；D(zhuǎn)移酶 調(diào)控區(qū)調(diào)控區(qū)CAP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn) 啟動(dòng)子啟動(dòng)子支配元件支配元件ZY

10、AOPDNAmRNA阻遏蛋白阻遏蛋白IDNAZYAOPpol沒有乳糖存在時(shí)沒有乳糖存在時(shí)阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)理阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)理阻遏基因阻遏基因 支配元件在支配子的位置是從支配元件在支配子的位置是從-7至至+28，RNA聚合聚合酶所占的區(qū)域是從酶所占的區(qū)域是從-35至至+20，兩者有部分重疊，因此阻，兩者有部分重疊，因此阻遏蛋白和遏蛋白和RNA聚合酶與聚合酶與DNA的結(jié)合是相互排斥的。的結(jié)合是相互排斥的。 mRNA阻遏蛋白阻遏蛋白有乳糖存在時(shí)有乳糖存在時(shí)IDNAZYAOPpol啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄mRNA乳糖乳糖別乳糖別乳糖負(fù)調(diào)控的突破負(fù)調(diào)控的突破誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)劑inducerinducer 乳糖乳糖 1

11、,6-1,6-別乳糖體內(nèi)生理別乳糖體內(nèi)生理 異丙基硫代半乳糖苷異丙基硫代半乳糖苷IPTGIPTG，體，體外實(shí)驗(yàn)外實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)錄活性提高轉(zhuǎn)錄活性提高5050倍倍無葡萄糖，無葡萄糖，cAMP濃度高時(shí)濃度高時(shí)有葡萄糖，有葡萄糖，cAMP濃度低時(shí)濃度低時(shí)乳糖支配子中乳糖支配子中CAP的正性調(diào)理的正性調(diào)理ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP3.3.轉(zhuǎn)錄起始的正調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始的正調(diào)控 cAMPcAMP與葡萄糖相關(guān)性：葡萄糖與葡萄糖相關(guān)性：葡萄糖，cAMPcAMP 葡萄糖葡萄糖，cAMPcAMPcAMP:cAMP:環(huán)一磷酸腺苷環(huán)一磷酸腺苷 CAPCAP：分解代謝基因激活蛋白質(zhì)：分解代謝基因激活蛋白質(zhì)

12、(catabolite gene activator protein(catabolite gene activator protein，CAP) CAP) CAPCAP的活性依賴的活性依賴cAMPcAMP， 構(gòu)成構(gòu)成cAMP-CAPcAMP-CAP復(fù)合復(fù)合物，促進(jìn)多種支配子的轉(zhuǎn)錄起始。物，促進(jìn)多種支配子的轉(zhuǎn)錄起始。 4 4轉(zhuǎn)錄起始的復(fù)合調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始的復(fù)合調(diào)控 在大腸桿菌的許多支配子中，基因的轉(zhuǎn)在大腸桿菌的許多支配子中，基因的轉(zhuǎn)錄不是由單一因子調(diào)控的，而是經(jīng)過負(fù)調(diào)控錄不是由單一因子調(diào)控的，而是經(jīng)過負(fù)調(diào)控因子和正調(diào)控因子進(jìn)展復(fù)合調(diào)控。典型例子：因子和正調(diào)控因子進(jìn)展復(fù)合調(diào)控。典型例子：糖代謝有關(guān)的

13、支配子，如糖代謝有關(guān)的支配子，如lac 支配子。支配子。 mRNA沒有乳糖沒有乳糖有乳糖有乳糖 葡萄糖低葡萄糖低 cAMP濃度高濃度高 葡萄糖高葡萄糖高cAMP濃度低濃度低RNA-polOOOOmRNA 當(dāng)阻遏蛋白封鎖轉(zhuǎn)錄時(shí)，當(dāng)阻遏蛋白封鎖轉(zhuǎn)錄時(shí)，CAP對該系統(tǒng)不對該系統(tǒng)不能發(fā)揚(yáng)作用；能發(fā)揚(yáng)作用；單純?nèi)樘谴嬖跁r(shí)，細(xì)菌利用乳糖作碳源；單純?nèi)樘谴嬖跁r(shí)，細(xì)菌利用乳糖作碳源；假設(shè)有葡萄糖或葡萄糖假設(shè)有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時(shí)，乳糖共同存在時(shí)，細(xì)菌首先利用葡萄糖。細(xì)菌首先利用葡萄糖。葡萄糖對葡萄糖對 lac 支配子的阻遏作用稱分解代謝支配子的阻遏作用稱分解代謝阻遏阻遏(catabolic repr

14、ession)。 二轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控二轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控轉(zhuǎn)錄終止調(diào)控方式分兩大類：轉(zhuǎn)錄終止調(diào)控方式分兩大類：A.A.依賴依賴因子的終止調(diào)控；因子的終止調(diào)控；A T P 例例:色氨酸支配子表達(dá)的調(diào)控色氨酸支配子表達(dá)的調(diào)控 1.經(jīng)過阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控經(jīng)過阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控 2.經(jīng)過衰減子作用經(jīng)過衰減子作用 B.不依賴不依賴因子的終止調(diào)控。因子的終止調(diào)控。Trp Trp 高時(shí)高時(shí) Trp 低時(shí)低時(shí) mRNA OPtrpR調(diào)理區(qū)調(diào)理區(qū) 構(gòu)造基因構(gòu)造基因 RNA RNA聚合酶聚合酶 RNA RNA聚合酶聚合酶 轉(zhuǎn)錄衰減的調(diào)控轉(zhuǎn)錄衰減的調(diào)控色氨酸支配子色氨酸支配子UUUUUUUU調(diào)理區(qū)調(diào)理區(qū) 構(gòu)造基因構(gòu)造基因 tr

15、pROP前導(dǎo)序列前導(dǎo)序列 衰減子區(qū)域衰減子區(qū)域 UUUU前導(dǎo)前導(dǎo)mRNA1234衰減子構(gòu)造衰減子構(gòu)造 第第1010、1111密碼子為密碼子為trptrp密碼子密碼子 終止密碼子終止密碼子 14aa14aa前導(dǎo)肽編碼區(qū)前導(dǎo)肽編碼區(qū): : 包含序列包含序列1 1 構(gòu)成發(fā)夾構(gòu)造才干構(gòu)成發(fā)夾構(gòu)造才干: : 序列序列1/21/2序列序列2/32/3序列序列3/4 3/4 trp 密碼子密碼子 UUUUUUUU34UUUU 334 核糖體核糖體前導(dǎo)肽前導(dǎo)肽 前導(dǎo)前導(dǎo)mRNA1. 1.當(dāng)色氨酸濃度高時(shí)當(dāng)色氨酸濃度高時(shí) 轉(zhuǎn)錄衰減機(jī)制轉(zhuǎn)錄衰減機(jī)制 125 trp 密碼子密碼子 衰減子構(gòu)造衰減子構(gòu)造可使轉(zhuǎn)錄可使轉(zhuǎn)

16、錄前導(dǎo)前導(dǎo)DNA UUUU 3 RNA RNA聚合酶聚合酶 終止終止UUUU342423UUUU核糖體核糖體 前導(dǎo)肽前導(dǎo)肽 前導(dǎo)前導(dǎo)mRNA 15 trp 密碼子密碼子 構(gòu)造基因構(gòu)造基因前導(dǎo)前導(dǎo)DNA RNA RNA聚合酶聚合酶 2. 2.當(dāng)色氨酸濃度低時(shí)當(dāng)色氨酸濃度低時(shí) Trp合成酶系相關(guān)合成酶系相關(guān)構(gòu)造基因被轉(zhuǎn)錄構(gòu)造基因被轉(zhuǎn)錄 序列序列3 3、4 4不能構(gòu)成衰減子構(gòu)造不能構(gòu)成衰減子構(gòu)造 (三) 翻譯程度的調(diào)控 翻譯普通在起始和終止階段遭到調(diào)理。翻譯普通在起始和終止階段遭到調(diào)理。 調(diào)理分子調(diào)理分子:RNA:RNA、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) 調(diào)理分子可直接或間接決議翻譯起始位調(diào)理分子可直接或間接決議翻譯

17、起始位點(diǎn)能否為核蛋白體所利用。點(diǎn)能否為核蛋白體所利用。 1.1.反義反義RNARNA的調(diào)控作用的調(diào)控作用 反義反義RNARNA 能與特定能與特定mRNAmRNA互補(bǔ)結(jié)合的互補(bǔ)結(jié)合的RNARNA片段，由反義基因轉(zhuǎn)錄而來。天片段，由反義基因轉(zhuǎn)錄而來。天然的具有功能的反義然的具有功能的反義RNARNA分子普通在分子普通在200200個(gè)堿基以下。個(gè)堿基以下。 反義反義RNA調(diào)控調(diào)控Tn10轉(zhuǎn)位酶基因的表達(dá)表示圖轉(zhuǎn)位酶基因的表達(dá)表示圖2. RNA2. RNA的穩(wěn)定性與調(diào)控的關(guān)系的穩(wěn)定性與調(diào)控的關(guān)系mRNAmRNA的穩(wěn)定性與其序列和構(gòu)造有關(guān)。的穩(wěn)定性與其序列和構(gòu)造有關(guān)。 3. 3.蛋白質(zhì)合成中的本身調(diào)控蛋

18、白質(zhì)合成中的本身調(diào)控 如：核糖體蛋白如：核糖體蛋白第二節(jié)第二節(jié) 真核生物基因表達(dá)的調(diào)控真核生物基因表達(dá)的調(diào)控 單細(xì)胞真核生物，如酵母基因表達(dá)的調(diào)控單細(xì)胞真核生物，如酵母基因表達(dá)的調(diào)控和原核生物表達(dá)的調(diào)控根本一樣。和原核生物表達(dá)的調(diào)控根本一樣。 多細(xì)胞真核生物，遺傳信息從多細(xì)胞真核生物，遺傳信息從細(xì)胞核的基因組細(xì)胞核的基因組DNADNA傳送到基因編碼傳送到基因編碼的蛋白質(zhì)均遭到多層次的調(diào)控。的蛋白質(zhì)均遭到多層次的調(diào)控。真核基因表達(dá)的特點(diǎn)真核基因表達(dá)的特點(diǎn) 6.部分基因多拷貝部分基因多拷貝5.不存在超基因式支配子構(gòu)造不存在超基因式支配子構(gòu)造4.初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄后加工修飾初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄

19、后加工修飾3.轉(zhuǎn)錄和翻譯分開進(jìn)展轉(zhuǎn)錄和翻譯分開進(jìn)展2.基因表達(dá)的時(shí)間性和空間性基因表達(dá)的時(shí)間性和空間性1.細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性TranslationTranscriptionmRNADNAProteinPromoterGene35單順反子單順反子mRNA (monocistronic mRNA)真核生物基因表達(dá)的多級調(diào)控真核生物基因表達(dá)的多級調(diào)控一、一、DNADNA程度程度二、轉(zhuǎn)錄程度二、轉(zhuǎn)錄程度三、轉(zhuǎn)錄后程度三、轉(zhuǎn)錄后程度四、翻譯程度四、翻譯程度五、翻譯后程度五、翻譯后程度一、一、DNADNA程度的調(diào)控程度的調(diào)控1.1.染色質(zhì)的喪失：不可逆的調(diào)控；染色質(zhì)的喪失：不可逆的調(diào)控；2.2.基因

20、擴(kuò)增：添加基因的拷貝數(shù)；基因擴(kuò)增：添加基因的拷貝數(shù)；3.3.基因重排：調(diào)理表達(dá)產(chǎn)物多樣性；基因重排：調(diào)理表達(dá)產(chǎn)物多樣性；VJCVJCVJCIgGIgG的基因重排的基因重排4.4.基因的甲基化修飾：基因的甲基化修飾： 甲基化程度高，基因表達(dá)降甲基化程度高，基因表達(dá)降低；低； 早基化程度低，基因表達(dá)添加。早基化程度低，基因表達(dá)添加。5.5.染色質(zhì)構(gòu)造：染色質(zhì)構(gòu)造： 組蛋白與組蛋白與DNADNA結(jié)合，抑制基因轉(zhuǎn)結(jié)合，抑制基因轉(zhuǎn)錄，非組蛋白與錄，非組蛋白與DNADNA結(jié)合促進(jìn)基因轉(zhuǎn)結(jié)合促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄。錄。二、轉(zhuǎn)錄程度的調(diào)控二、轉(zhuǎn)錄程度的調(diào)控1. 1. 轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物構(gòu)成的調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物構(gòu)成的調(diào)控 轉(zhuǎn)

21、錄因子結(jié)合到轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到DNADNA上，形勝利能性啟上，形勝利能性啟動(dòng)子，才干被動(dòng)子，才干被RNARNA聚合酶識別和結(jié)合。聚合酶識別和結(jié)合。TFD TFA TFBRNA poly/TFFTFEDTATABFEDNAARNA polyTATA轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor(transcription factor，TF )TF ) 是是RNARNA合成起始所必需的因子，合成起始所必需的因子，TFTF不依賴不依賴RNARNA聚合酶而獨(dú)立地結(jié)合聚合酶而獨(dú)立地結(jié)合DNADNA，并且在轉(zhuǎn)錄過程中促使并且在轉(zhuǎn)錄過程中促使RNARNA聚合酶分子與聚合酶分子與啟動(dòng)子結(jié)合。啟動(dòng)子結(jié)

22、合。2. 順式作用元件順式作用元件(cis-acting element) 指某些能影響基因表達(dá)但不編碼新的指某些能影響基因表達(dá)但不編碼新的蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和RNA的的DNA序列，按照功能分為序列，按照功能分為啟動(dòng)子、加強(qiáng)子、負(fù)調(diào)控元件沉默子啟動(dòng)子、加強(qiáng)子、負(fù)調(diào)控元件沉默子等。等。 1啟動(dòng)子啟動(dòng)子(promoter) RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)周圍的一組轉(zhuǎn)錄控制組聚合酶結(jié)合位點(diǎn)周圍的一組轉(zhuǎn)錄控制組件，至少包括一個(gè)轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)以及一個(gè)以件，至少包括一個(gè)轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)以及一個(gè)以上的功能組件。上的功能組件。 TATA盒盒GC盒盒CAAT盒盒決議決議RNARNA聚合酶聚合酶轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)和轉(zhuǎn)錄頻率的轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)和轉(zhuǎn)錄頻率

23、的一關(guān)鍵元件。一關(guān)鍵元件。 中心啟動(dòng)子中心啟動(dòng)子(core promoter)(core promoter)上游啟動(dòng)子元件上游啟動(dòng)子元件(upstream promoter (upstream promoter element, UPE)element, UPE)上游上游-25-30bp處，又稱處，又稱TATA盒盒TATAAAA上游上游-30-110bp處，包括處，包括GC盒盒GGGCGG和和 CAAT盒盒GCCAAT TATA盒盒 CAAT盒盒 GC盒盒 加強(qiáng)子加強(qiáng)子 順式作用元件順式作用元件 構(gòu)造基因構(gòu)造基因-CAAT-GCGC-TATA轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄起始真核生物啟動(dòng)子保守序列真核生物啟動(dòng)子

24、保守序列3. 3. 反式作用因子反式作用因子 2 2具有三個(gè)功能構(gòu)造域：具有三個(gè)功能構(gòu)造域：DNADNA結(jié)合構(gòu)造域、轉(zhuǎn)錄活化域、蛋白結(jié)合結(jié)合構(gòu)造域、轉(zhuǎn)錄活化域、蛋白結(jié)合域域1 1指能直接或間接地識別或結(jié)合在指能直接或間接地識別或結(jié)合在各順式作用元件各順式作用元件8 812bp12bp中心序列上，中心序列上，參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的一組蛋白參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的一組蛋白質(zhì)。質(zhì)。3.3.反式作用因子構(gòu)造域的構(gòu)造方式反式作用因子構(gòu)造域的構(gòu)造方式1 1DNADNA結(jié)合域的構(gòu)造方式結(jié)合域的構(gòu)造方式1 1鋅指構(gòu)造鋅指構(gòu)造2 2同源構(gòu)造域同源構(gòu)造域3 3堿性亮氨酸拉鏈堿性亮氨酸拉鏈5 5堿性堿性-螺旋構(gòu)造

25、螺旋構(gòu)造4 4螺旋螺旋- -環(huán)環(huán)- -螺旋構(gòu)造螺旋構(gòu)造 F L C H Z n C H N H2 Y C O O H 鋅 指 結(jié) 構(gòu)1 1鋅指構(gòu)造鋅指構(gòu)造2 2同源構(gòu)造域：螺旋同源構(gòu)造域：螺旋- -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角- -螺旋構(gòu)造螺旋構(gòu)造3 3亮氨酸拉鏈構(gòu)造：亮氨酸拉鏈構(gòu)造： 兩個(gè)單體結(jié)合構(gòu)成兩個(gè)單體結(jié)合構(gòu)成DNADNA結(jié)合域結(jié)合域4 4螺旋螺旋- -環(huán)環(huán)- -螺旋構(gòu)造：螺旋構(gòu)造：2 2轉(zhuǎn)錄活化構(gòu)造域：轉(zhuǎn)錄激活區(qū)轉(zhuǎn)錄活化構(gòu)造域：轉(zhuǎn)錄激活區(qū)1 1酸性酸性-螺旋構(gòu)造域螺旋構(gòu)造域2 2富含谷氨酰胺構(gòu)造域富含谷氨酰胺構(gòu)造域3 3富含脯氨酰胺構(gòu)造域富含脯氨酰胺構(gòu)造域4. 4. 轉(zhuǎn)錄程度的調(diào)控機(jī)制轉(zhuǎn)錄程度的調(diào)控機(jī)制

26、1 1反式作用因子的激活反式作用因子的激活1 1表達(dá)式調(diào)理：反式因子合表達(dá)式調(diào)理：反式因子合 成出來就具有活性成出來就具有活性2 2共價(jià)修飾調(diào)理：共價(jià)修飾調(diào)理： 磷酸化磷酸化- -去磷酸化，糖基化去磷酸化，糖基化3 3配體結(jié)合配體結(jié)合4 4蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用2 2反式作用因子作用方式反式作用因子作用方式連鎖反響：轉(zhuǎn)錄因子與連鎖反響：轉(zhuǎn)錄因子與DNADNA結(jié)合后促結(jié)合后促 進(jìn)另一轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合進(jìn)另一轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合DNADNA扭曲：改動(dòng)扭曲：改動(dòng)DNADNA構(gòu)型構(gòu)型滑滑 動(dòng)：沿動(dòng)：沿DNADNA滑動(dòng)到另一特異滑動(dòng)到另一特異 序列發(fā)揚(yáng)作用序列發(fā)揚(yáng)作用PromoterEnha

27、ncerGENEDNADNA成環(huán)：成環(huán)：使相應(yīng)位點(diǎn)接近而發(fā)揚(yáng)作用使相應(yīng)位點(diǎn)接近而發(fā)揚(yáng)作用Upstream enhancerTranscription initiation siteUpstream promoter element3 3反式作用因子的組合式調(diào)控反式作用因子的組合式調(diào)控三、轉(zhuǎn)錄后程度的調(diào)控三、轉(zhuǎn)錄后程度的調(diào)控一一55端加帽和端加帽和33端多聚腺苷酸化端多聚腺苷酸化維護(hù)維護(hù)mRNAmRNA在轉(zhuǎn)錄過程中不被降解在轉(zhuǎn)錄過程中不被降解二二mRNAmRNA的選擇性剪接的選擇性剪接選擇性剪接：不同的剪接方式可以在同一選擇性剪接：不同的剪接方式可以在同一 段段DNADNA中構(gòu)成不同的基因中構(gòu)成

28、不同的基因果蠅的性別決議基因的選擇性剪接果蠅的性別決議基因的選擇性剪接二二mRNAmRNA的選擇性剪接的選擇性剪接復(fù)習(xí)題復(fù)習(xí)題一、名詞解釋：一、名詞解釋： 基因表達(dá)基因表達(dá) 多順反子多順反子 反式作用因子反式作用因子 順式作用元件順式作用元件二、簡答題：二、簡答題： 1.乳糖支配子的構(gòu)造有哪些？乳糖支配子的構(gòu)造有哪些？ 2.乳糖支配子在有乳糖沒有葡萄糖時(shí)如何進(jìn)展調(diào)控？乳糖支配子在有乳糖沒有葡萄糖時(shí)如何進(jìn)展調(diào)控？三、判別題：三、判別題： (對的打?qū)Φ拇颉?，錯(cuò)的打，錯(cuò)的打“X) 一切基因的表達(dá)產(chǎn)物都是蛋白質(zhì)。一切基因的表達(dá)產(chǎn)物都是蛋白質(zhì)。 四、選擇題：四、選擇題： 大多數(shù)原核基因轉(zhuǎn)錄單位為：大多數(shù)原核基因轉(zhuǎn)錄單位為： A.多順反子多順反子 B.單順反子單順反子 C.支配基因支配基因 D.反式作用因子反式作用因子 1 基因表達(dá)的產(chǎn)物可以是基因表達(dá)的產(chǎn)物可以是A DNAB tRNAC mRNAD rRNAE 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)F hnRNA2 基因表達(dá)調(diào)控可以發(fā)生在基因表達(dá)調(diào)控可以發(fā)生在A 轉(zhuǎn)錄起始程度轉(zhuǎn)錄起始程度B 轉(zhuǎn)錄程度轉(zhuǎn)錄程度C 轉(zhuǎn)錄后加工程度轉(zhuǎn)錄后加工程度D 翻譯起始程度翻譯起始程度E 翻譯程度翻譯程度F 翻譯后加工