B真核調(diào)控的課件資料

B真核調(diào)控的課件資料第1頁/共43頁571-572Hpa第2頁/共43頁第3頁/共43頁第4頁/共43頁二.親本印記(imprinting)印記:來源于父母本的一對等位基因表達(dá)不同。如源于父本的IGF-Ⅱ(胰島素樣生長因子Ⅱ)基因可表達(dá)，而源于母本的則不能表達(dá)。此是由于卵母細(xì)胞中的IGF-Ⅱ

已被甲基化，而精子中的IGF-Ⅱ未被甲基化，所以這一對等位基因在合子中表現(xiàn)不同。目前在人類和鼠身上已辨明了20種印跡基因。大多數(shù)人類的印跡基因集中在三個簇中。在每個基因簇上都存在著特異的印記盒(imprintingbox)，能順式調(diào)節(jié)印跡基因的親本特異性表達(dá)，這些位點(diǎn)表現(xiàn)出親本特異性的甲基化作用和去甲基化作用。第5頁/共43頁注解(2.4.1DNA后成遺傳與印記基因

DNA后成遺傳學(xué)由胚胎學(xué)家Waddington1953年提出。

后成遺傳：（epigeneticinheritance）是指基于非基因序列改變所致基因表達(dá)水平變化，如DNA甲基化和染色質(zhì)構(gòu)象變化等。

印記基因（imprintgene)：由于一些可遺傳的修飾作用（如甲基化）使配子（精子或卵子）中某個單一的等位基因的活性（monoallelicactivity）在胚胎發(fā)育中具有標(biāo)記性特點(diǎn)。

DNA甲基化是后成遺傳的，獨(dú)立于DNA密碼遺傳之外。)第6頁/共43頁在小鼠早期胚胎中，父系等位基因為非甲基化而表達(dá)，母系等位基因因甲基化而沉默。在子代小鼠形成配子時發(fā)生了什么？第7頁/共43頁親本的IGF-Ⅱ等位基因在早期胚中被差異甲基化，在成體形成配子時仍保留原甲基化的模式。第8頁/共43頁

第二節(jié)轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控一．順式作用元件和反式作用因子：順式作用元件P573(1)核心啟動子成分，如TATA框；

(2)上游啟動子分分，如CAAT框,GC框;(3)遠(yuǎn)上游順序：如增強(qiáng)子，減弱子、靜息子,酵母的UAS

（upstreamactivatorsequences）等。

(4)特殊細(xì)胞中的啟動子成分：如淋巴細(xì)胞中的Oct(octamer）和κB。第9頁/共43頁

反式作用因子可以分為3類；

(1)

通用反式作用因子，主要識別啟動子的核心啟動成分TATA框，如TBP；（2）特殊組織與細(xì)胞中的反式作用因子，如淋巴細(xì)胞中的Oct-2；（3）和反應(yīng)性元件（responseelenents）相結(jié)合的反式作用因子。如HSE（熱休克反應(yīng)元件，heatshockresponseelement），

GRE（糖皮質(zhì)激素反應(yīng)元件glucocorticoidresponseelement）；

MRE（金屬反應(yīng)元件，metalresponseelement）；

TRE（腫瘤誘導(dǎo)劑反應(yīng)元件，tumorgenicagentresponseelement);第10頁/共43頁(一)蛋白質(zhì)直接和DNA結(jié)合1.

螺旋轉(zhuǎn)角螺旋（Helix-turn-helix,

HTH）：如LacO的R蛋白，λ的CI，Cro蛋白，涉及酵母交配型的a1和a2蛋白。真核生物中的Oct-1和Oct-2；2.鋅指結(jié)構(gòu)（zincfinger）單個的鋅指保守序列是：Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X2-HisⅠ型:2Cys/2His:TFIIIA,SP1Ⅱ型:2cys/2cys:GAL4

第11頁/共43頁第12頁/共43頁第13頁/共43頁3.亮氨酸拉鏈（Leucineziipper）

4.螺旋一環(huán)一螺旋（HLH）在HLH中帶有堿性區(qū)的肽鏈稱為堿性HLH（bHLH，protein）。bHLH又分為兩類。

A類是可以廣泛表達(dá)的蛋白，包括哺乳動物的E12/E47（可和免疫球蛋基因增強(qiáng)子中的元件結(jié)合）和果蠅da（daughterless,性別控制的總開關(guān)基因）的產(chǎn)物；

B類是組織特異性表達(dá)的蛋白，包括哺乳動物的MyoD(肌漿蛋白（myogen）基因的轉(zhuǎn)錄因子果蠅的AC-S（achaete-scute無剛毛基因的產(chǎn)物）第14頁/共43頁第15頁/共43頁

5．同源異形結(jié)構(gòu)域（Homeodomains，HD）是一種編碼60aa的序列，長180bp，它存在于很多控制果蠅早期發(fā)育基因中，在高等生物中也發(fā)現(xiàn)了相關(guān)基序。

HD的C-端區(qū)域和原核阻遏蛋白的HTH同源，但也有幾點(diǎn)不同:（1）HD的C端由3個α-螺旋構(gòu)成，螺旋3結(jié)合于大溝，長17aa；而阻遏蛋白由5個α-螺旋構(gòu)成，螺旋3長僅9個aa；（2）原核的HTH的以二聚體形式與DNA結(jié)合，靶序列是回文結(jié)構(gòu)，而HD是以單體形式與DNA結(jié)合，靶序列不是回文結(jié)構(gòu)；（3）HDN-端的臂位于小溝，而HTH螺旋1的末端與DNA的背面接觸。

第16頁/共43頁第17頁/共43頁（二）蛋白質(zhì)和配基的結(jié)合甾類受體蛋白一般都具有3個不同的功能區(qū)：（1）N-端區(qū)是激活轉(zhuǎn)錄所需的區(qū)域，不同受體之間此區(qū)的同一性僅小于15%；（2）DNA結(jié)合及轉(zhuǎn)錄活化區(qū)，同一性較高為94-42%；（3）C-端的激素結(jié)合和二聚體形成區(qū)，同一性為57-15%。第18頁/共43頁第19頁/共43頁第20頁/共43頁(三)蛋白質(zhì)之間的相互作用酵母半乳糖代謝中GAL80和GAL4的相互作用：酵母半乳糖代謝調(diào)控和gal操縱中的調(diào)控形式是完全不同的：（1）被調(diào)節(jié)的基因多位于不同的染色體上；（2）負(fù)調(diào)節(jié)蛋白GAL80不直接和DNA結(jié)合，而是和

GAL4結(jié)合，占據(jù)其功能域來阻遏轉(zhuǎn)錄的；（3）作為正調(diào)節(jié)因子不僅需要半乳糖作為誘導(dǎo)物，還需要GAL4蛋白作為轉(zhuǎn)錄因子，它不是像原核中的正調(diào)節(jié)蛋白僅和操縱子中的操縱基因結(jié)合，使整個基因簇得以轉(zhuǎn)錄，而是分別和各個被調(diào)節(jié)基因上游元件UAS結(jié)合，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄。第21頁/共43頁第22頁/共43頁第23頁/共43頁第24頁/共43頁第三節(jié)轉(zhuǎn)錄起始和加工的調(diào)節(jié)一.轉(zhuǎn)錄起始的選擇酵母蔗糖酶基因，有6個基因（Suc1~5,7）位于不同的染色體上。每一個基因都可以轉(zhuǎn)錄合成蔗糖酶，但有胞內(nèi)酶和胞外酶兩種不同形式。前者的合成不受葡萄糖存在的影響，但含量低；后者的合成受到葡萄糖的抑制。第25頁/共43頁兩種酶的結(jié)構(gòu)相似，胞外酶僅多了信號序列，經(jīng)切除后胞外酶比胞內(nèi)酶在N-端僅多了一個Ser經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)Suc-2基因有3個TATA框，但尚不清楚和2種酶的關(guān)系.第26頁/共43頁第27頁/共43頁二．選擇性加工

(一)不同5′端的選擇

(二)選擇不同的3′端

(三)選擇不同外顯子第28頁/共43頁第29頁/共43頁第30頁/共43頁第31頁/共43頁

第四節(jié)翻譯的調(diào)控一.mRNA運(yùn)輸控制（transportcontrol）是對轉(zhuǎn)錄本從細(xì)胞核運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中的數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié);二．mRNA翻譯的控制三．mRNA的結(jié)構(gòu)和翻譯的效率四．翻譯的起始調(diào)節(jié)五．選擇性翻譯六．反義RNA調(diào)控七．翻譯的自我調(diào)節(jié)第32頁/共43頁一mRNA運(yùn)輸控制在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄,在細(xì)胞質(zhì)中翻譯.在真核細(xì)胞核中剪接體滯留模型.二mRNA翻譯調(diào)空降解控制,短壽命的mRNA的3’端非翻譯序列中有一組富含AU的序列,與mRNA不穩(wěn)定有關(guān).三mRNA的結(jié)構(gòu)和翻譯的效率

5’端帽子結(jié)構(gòu)阻礙翻譯,3’端poly(A)影響到mRNA的穩(wěn)定性和翻譯效率.poly(A)結(jié)合蛋白PABP,12nt.第33頁/共43頁第34頁/共43頁α和β珠蛋白的合成在二倍體細(xì)胞中都有4個α-珠蛋白基因，它們之間的濃度比應(yīng)是α：β=2：1，而實際上是1：1在無細(xì)胞系統(tǒng)中加入等量的αmRNA和βmRNA和少量的起始因子,結(jié)果合成的α-珠蛋白僅占3%。當(dāng)加入過量的起始因子時α珠蛋白和β珠蛋白之比為1.4：1，接近1：1，表明翻譯起始因子和兩種mRNA的親和性不同。第35頁/共43頁六反義RNA調(diào)空

1984年Adelman等發(fā)現(xiàn)大鼠中的促性腺激素釋放(GnRH)的基因兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄,首次在真核中發(fā)現(xiàn)了反義RNA.七翻譯的自我調(diào)節(jié)

真核生物中也存在蛋白質(zhì)合成的自我調(diào)節(jié).

微管蛋白注射到哺乳動物細(xì)胞中,會抑制微管蛋白的進(jìn)一步合成.第36頁/共43頁第八節(jié)細(xì)胞周期的調(diào)控真核生物細(xì)胞有絲分裂周期有兩個關(guān)鍵的過程：一.細(xì)胞周期與調(diào)節(jié)“起點(diǎn)”（start），

M期進(jìn)入限制點(diǎn)（commitmenttoMphase）

成熟促進(jìn)因子。（muturiorpromotingfactor，MPF）。后又稱為M期促發(fā)因子（M-phasepuomotingfactor,MPF）。

周期蛋白

(cyclin)第37頁/共43頁第38頁/共43頁第39頁/共43頁在M期活化的p34-cycinB可以使下面一組蛋白磷酸化

(1)使層連蛋白（Lamins）磷酸化，使得細(xì)胞在分裂期核模解體；