基因表達(dá)的調(diào)控

基因表達(dá)的調(diào)控當(dāng)前1頁，總共81頁。內(nèi)容

概述

第一節(jié)原核生物基因表達(dá)的調(diào)控

第二節(jié)真核生物基因表達(dá)的調(diào)控思考題小結(jié)當(dāng)前2頁，總共81頁。概述當(dāng)前3頁，總共81頁。一、基本概念

基因(gene)：DNA分子中負(fù)載特定生物遺傳信息的一段核苷酸序列或某些RNA病毒分子中的一段核苷酸序列。

基因組(genome)：泛指一個(gè)細(xì)胞或一個(gè)生物體的全部遺傳信息。在真核生物，基因組是指一套（單倍體）染色體DNA。

結(jié)構(gòu)基因(structuregene)：

調(diào)節(jié)基因(regulation

gene)：編碼調(diào)控蛋白的基因。指能轉(zhuǎn)錄成rRNA、tRNA、mRNA的核苷酸序列。按基因產(chǎn)物的功能特性，通常將直接參與物質(zhì)代謝的功能蛋白質(zhì)、參與細(xì)胞組成的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)編碼的基因稱為結(jié)構(gòu)基因；參與蛋白質(zhì)合成所需的rRNA和tRNA編碼的基因也屬于結(jié)構(gòu)基因。當(dāng)前4頁，總共81頁。

基因表達(dá)的調(diào)控(regulationandcontrol)：基因表達(dá)的調(diào)控是研究和闡明在同一機(jī)體內(nèi)，各種細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息如何根據(jù)機(jī)體的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的需要所進(jìn)行的選擇性、程序性、適度地表達(dá)，以適應(yīng)環(huán)境。是指生物基因組中結(jié)構(gòu)基因所攜帶的遺傳信息經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯等一系列過程，合成特定的蛋白質(zhì)，進(jìn)而發(fā)揮其特定的生物學(xué)功能和生物學(xué)效應(yīng)的全過程。rRNA、tRNA編碼基因轉(zhuǎn)錄生成RNA的過程也屬于基因表達(dá)。真核生物基因表達(dá)還包括轉(zhuǎn)錄后的加工和翻譯后的加工過程。

基因表達(dá)(geneexpresion)：基因表達(dá)是受調(diào)控的當(dāng)前5頁，總共81頁。二、基本表達(dá)的特點(diǎn)（一）時(shí)間特異性在單細(xì)胞生物，按功能需要，某一特定基因的表達(dá)隨時(shí)間、環(huán)境而變化，嚴(yán)格按特定的時(shí)間順序發(fā)生，稱之為基因表達(dá)的時(shí)間特異性(temporalspecificity)。多細(xì)胞生物基因表達(dá)的時(shí)間特異性又稱階段特異性(stagespecificity)。（二）空間特異性在個(gè)體生長(zhǎng)全過程，某種基因產(chǎn)物在個(gè)體按不同組織空間順序出現(xiàn)，稱之為基因表達(dá)的空間特異性(spatialspecificity)?；虮磉_(dá)伴隨時(shí)間順序所表現(xiàn)出的這種分布差異，實(shí)際上是由細(xì)胞在器官的分布決定的，所以空間特異性又稱細(xì)胞或組織特異性(cellortissuespecificity)。當(dāng)前6頁，總共81頁。三、基因表達(dá)的方式按對(duì)刺激的反應(yīng)性，基因表達(dá)的方式分為：（一）組成性表達(dá)（或稱基本的基因表達(dá)）某些基因在一個(gè)個(gè)體的幾乎所有細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)，通常被稱為管家基因(housekeepinggene)。無論表達(dá)水平高低，管家基因較少受環(huán)境因素影響，而且在一個(gè)物種或一個(gè)生物個(gè)體各個(gè)生長(zhǎng)階段的大多數(shù)或幾乎全部組織中持續(xù)表達(dá)，或變化很小。區(qū)別于其他基因，這類基因表達(dá)被視為組成性基因表達(dá)(constitutivegeneexpression)。當(dāng)前7頁，總共81頁。（二）誘導(dǎo)和阻遏表達(dá)管家基因之外的基因極易受環(huán)境因素影響，在特定環(huán)境信號(hào)刺激下，相應(yīng)的基因被激活，基因表達(dá)產(chǎn)物增加，這種基因稱為可誘導(dǎo)基因。如果基因?qū)Νh(huán)境信號(hào)應(yīng)答是被抑制，這種基因是可阻遏基因?？烧T導(dǎo)基因在特定環(huán)境信號(hào)刺激下表達(dá)開放或增強(qiáng)，此種表達(dá)方式稱為誘導(dǎo)表達(dá)(inductionexpresion)；基因的表達(dá)表現(xiàn)為關(guān)閉或下降，此種表達(dá)方式稱為阻遏表達(dá)(repressionexpresion)。當(dāng)前8頁，總共81頁。在一定機(jī)制控制下，功能上相關(guān)的一組基因，無論其為何種表達(dá)方式，均需協(xié)調(diào)一致、相互配合，共同表達(dá)，即為協(xié)調(diào)表達(dá)(coordinateexpression)，這種調(diào)節(jié)稱為協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)(coordinateregulation)。（三）協(xié)調(diào)表達(dá)四、基因表達(dá)的多級(jí)調(diào)控四、基因表達(dá)的多級(jí)調(diào)控基因激活轉(zhuǎn)錄起始

轉(zhuǎn)錄后加工mRNA降解蛋白質(zhì)翻譯翻譯后加工修飾蛋白質(zhì)降解等無論真核或原核生物，轉(zhuǎn)錄起始是基本的控制點(diǎn)。當(dāng)前9頁，總共81頁。*原核與真核生物在調(diào)控上的差異原核生物基因的表達(dá)的調(diào)控主要是在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平，轉(zhuǎn)錄和翻譯過程偶聯(lián)在一起，且mRNA降解快、半衰期短（1~3分鐘）。真核生物比原核生物基因的表達(dá)的調(diào)控復(fù)雜，環(huán)節(jié)較多，調(diào)控范圍大。

DNA水平—轉(zhuǎn)錄水平—轉(zhuǎn)錄后水平—翻譯水平—翻譯后水平等多層次調(diào)控。*基因表達(dá)調(diào)控的生物學(xué)意義適應(yīng)環(huán)境、維持生長(zhǎng)和增殖維持個(gè)體發(fā)育與分化當(dāng)前10頁，總共81頁。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)控第一節(jié)當(dāng)前11頁，總共81頁。一、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控一、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控原核生物基因表達(dá)的調(diào)控，主要在轉(zhuǎn)錄水平，其次是翻譯水平。主要以大腸桿菌（E.coli）為例介紹。概念是指數(shù)個(gè)功能上相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因成簇地串聯(lián)在一起，構(gòu)成信息區(qū)，連同其上游的調(diào)控區(qū)（包括啟動(dòng)子和操縱基因）以及下游的轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)所構(gòu)成的基因表達(dá)單位稱為操縱子或操縱元。原核生物操縱子所轉(zhuǎn)錄的RNA為多順反子。1．操縱子(operon)：—原核生物轉(zhuǎn)錄單位原核生物大多數(shù)基因的協(xié)調(diào)表達(dá)是通過操縱子機(jī)制實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前12頁，總共81頁。2．操縱子組成的基本模式：操縱子由調(diào)控區(qū)和信息區(qū)（結(jié)構(gòu)基因或編碼區(qū)）兩部分組成。上游是調(diào)控區(qū)，包括啟動(dòng)子（亦稱啟動(dòng)基因，promotorgene）、操縱基因（operon）和調(diào)節(jié)基因（regulationgene

）等。調(diào)控區(qū)結(jié)構(gòu)基因OPDNAR3．啟動(dòng)子(promotor)：是RNA聚合酶結(jié)合并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列。DNA雙鏈堿基對(duì)排列順序：按照信息鏈上、下游方向確定。信息鏈轉(zhuǎn)錄起始的第一個(gè)核苷酸標(biāo)為＋1，向下游3'端的堿基順序數(shù)依次為＋2，＋3，……；向上游5'端的堿基順序依次為－1，－2，－3，……。當(dāng)前13頁，總共81頁。4．單順反子(monocistron)：

多順反子(polycistron)：

順反子(cistron)：由結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄生成的RNA序列稱為順反子。

單順反子：一個(gè)編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個(gè)mRNA分子，經(jīng)翻譯生成一條多肽鏈，此相應(yīng)的mRNA序列稱為單順反子。真核生物基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子。

多順反子：原核生物中，大多數(shù)功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因成簇地串聯(lián)在一起，形成操縱子，由操縱子控制轉(zhuǎn)錄生成的mRNA是多順反子。當(dāng)前14頁，總共81頁。（一）影響轉(zhuǎn)錄的因素轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控因素有：?jiǎn)?dòng)子、σ因子、正調(diào)控蛋白和阻遏蛋白、轉(zhuǎn)錄終止子與ρ因子、衰減子、RNA聚合物等。例：E.coli啟動(dòng)子全長(zhǎng)40～60bp，包括三個(gè)功能區(qū)（1）啟動(dòng)子決定轉(zhuǎn)錄方向和模板鏈①啟動(dòng)部位：即＋1區(qū)②結(jié)合部位：是RNA聚合酶與啟動(dòng)子牢固結(jié)合的位點(diǎn)，位于－10bp處（TATA盒），TATA盒處堿基配對(duì)為兩個(gè)氫鍵，容易打開DNA雙鏈。1.啟動(dòng)子當(dāng)前15頁，總共81頁。③識(shí)別部位：σ因子識(shí)別位點(diǎn)，位于－35bp處基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，σ因子識(shí)別并結(jié)合－35區(qū)，RNA聚合酶結(jié)合于－10區(qū)，全酶與DNA結(jié)合后覆蓋區(qū)域是－40～＋20。開始合成RNA后，RNA聚合酶沿信息鏈5'→3'方向移動(dòng)，只能以信息鏈的互補(bǔ)鏈為模板合成RNA。因此，啟動(dòng)子決定著轉(zhuǎn)錄方向。如果啟動(dòng)子倒轉(zhuǎn)了方向，RNA聚合酶的移動(dòng)也隨之倒轉(zhuǎn)方向，原來轉(zhuǎn)錄的結(jié)構(gòu)基因就不再轉(zhuǎn)錄。原核生物啟動(dòng)子開始轉(zhuǎn)錄1-30-5010-10-40-205'3'3'5'模板鏈信息鏈保守序列（一致性序列）TTGACAAACTGT-35區(qū)(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10區(qū)當(dāng)前16頁，總共81頁。（2）啟動(dòng)子決定轉(zhuǎn)錄效率

－35區(qū)和－10區(qū)兩個(gè)序列稱為一致性序列。通過比較大量的E.coli

啟動(dòng)子，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)序列中各堿基出現(xiàn)的頻率為：－35：T82G78A65C54A95;－10：T80A95T45A60A50T96（下標(biāo)表示核苷酸在所有啟動(dòng)子中出現(xiàn)的頻率）一般來說，強(qiáng)啟動(dòng)子的序列與上述序列接近，弱啟動(dòng)子與上述序列相差較大。此種調(diào)控作用與σ因子的識(shí)別有關(guān)。識(shí)別E.coli

啟動(dòng)子中一致性序列的σ因子主要是σ70亞單位。啟動(dòng)子序列與上述序列越接近，σ70與之結(jié)合的能力越強(qiáng)。當(dāng)前17頁，總共81頁。trptRNATyrlacrecAaraBADN7N7N6N7N6TACTGTTATAATTATGTTTATGATTTAACTTTGACATTTACATTTACARNA轉(zhuǎn)錄起始-35區(qū)-10區(qū)TTGATACTGACGN17N16N17N16N16AAAAATTGACATATAAT共有序列不同啟動(dòng)子－35區(qū)和－10區(qū)的比較當(dāng)前18頁，總共81頁。（1）σ因子控制RNA聚合酶(RNApol)與DNA結(jié)合

σ因子的作用是確保RNApol與特異的啟動(dòng)子結(jié)合，而不是與其它位點(diǎn)結(jié)合（2）不同的σ因子相互競(jìng)爭(zhēng)RNApol，影響轉(zhuǎn)錄2.σ因子當(dāng)前19頁，總共81頁。是指一類在轉(zhuǎn)錄水平對(duì)基因表達(dá)產(chǎn)生負(fù)調(diào)控作用的蛋白質(zhì)。3.阻遏蛋白當(dāng)阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合后，覆蓋部分啟動(dòng)子(或不覆蓋，產(chǎn)生位阻)，阻礙RNApol與啟動(dòng)序列的結(jié)合，或是結(jié)合后RNApol不能沿DNA向前移動(dòng)，阻礙轉(zhuǎn)錄。啟動(dòng)序列P編碼序列操縱序列ORNApol、阻遏

蛋白與DNA序

列結(jié)合區(qū)域：-35-10+1+20+28RNApol結(jié)合區(qū)阻遏物結(jié)合區(qū)RNA聚合酶

阻遏物當(dāng)前20頁，總共81頁。（2）誘導(dǎo)(induction)（1）阻遏(repression)調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的有活性的阻遏蛋白與操縱區(qū)結(jié)合，阻止RNApol與啟動(dòng)子結(jié)合而抑制轉(zhuǎn)錄。

①誘導(dǎo)阻遏：一類特定的小分子物質(zhì)與無活性的阻遏蛋白結(jié)合后，形成活性復(fù)合物，然后與操縱基因結(jié)合，阻止RNApol與啟動(dòng)子結(jié)合而抑制轉(zhuǎn)錄。如：大腸桿菌色氨酸操縱子

②誘導(dǎo)去阻遏：一類特定的小分子物質(zhì)與有活性的阻遏蛋白結(jié)合后，使阻遏蛋白失活，然后從操縱基因上脫落下來，RNApol與啟動(dòng)子結(jié)合而打開抑制轉(zhuǎn)錄。如：大腸桿菌乳糖操縱子阻遏類型當(dāng)前21頁，總共81頁。cAMP與CAP結(jié)合形成cAMA-CAP復(fù)合物，誘導(dǎo)CAP發(fā)生結(jié)構(gòu)改變成為活性形式，與相應(yīng)的CAP位點(diǎn)結(jié)合，DNA柔曲性增加，促使RNApol與啟動(dòng)子結(jié)合，激活鄰近基因質(zhì)量。cAMA水平降低，復(fù)合物解離，CAP與DNA解離，關(guān)閉葡萄糖以外的其它糖代謝相關(guān)的操縱子。在沒有任何調(diào)節(jié)因素(蛋白)作用下，一類能與特定DNA序列結(jié)合，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)。這種基因表達(dá)的方式稱為正調(diào)控。CAP的作用：將葡萄糖饑餓信號(hào)傳遞給許多操縱子，使細(xì)

菌在缺乏葡萄糖的環(huán)境中利用其它碳源。例1：E.coli

分解代謝基因激活蛋白（CAP）葡萄糖代謝物ATP腺苷酸環(huán)化酶cAMPAMP磷酸二酯酶+-CAP的作用機(jī)制：4.正調(diào)控蛋白當(dāng)前22頁，總共81頁。是一種位點(diǎn)特異性的重組酶，可使基因重組，其結(jié)果是使啟動(dòng)序列方向改變。例：沙門菌鞭毛素基因的調(diào)節(jié)H2鞭毛蛋白阻遏蛋白Hin重組酶（倒位蛋白）H1鞭毛蛋白DNAH2啟動(dòng)子倒位基因hinH2H1IH1啟動(dòng)子H1可倒位區(qū)hinH2Ihin5.倒位蛋白當(dāng)前23頁，總共81頁。衰減子又稱弱化子，位于一些操縱子中第一個(gè)結(jié)構(gòu)基因之前，是一段能減弱轉(zhuǎn)錄作用的序列。6.衰減子衰減子是一個(gè)受翻譯控制的轉(zhuǎn)錄終止子結(jié)構(gòu)，由于翻譯作用的影響，衰減子下游的基因或者繼續(xù)轉(zhuǎn)錄，或者在衰減子處實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄的終止。阻遏與衰減的區(qū)別：阻遏作用使轉(zhuǎn)錄不能啟動(dòng)；衰減作用能使轉(zhuǎn)錄啟動(dòng),又使轉(zhuǎn)錄部分停止,即前導(dǎo)鏈終止,故稱為衰減。7.RNA聚合物當(dāng)ppGpp(鳥苷-4-磷酸)或pppGpp(鳥苷-5-磷酸)與RNApol結(jié)合后，隨即改變RNApol的構(gòu)象，活性降低，影響基因轉(zhuǎn)錄。當(dāng)前24頁，總共81頁。8.轉(zhuǎn)錄終止子與ρ因子（1）轉(zhuǎn)錄終止子(teminator)定義：是指基因的3'末端或者操縱子的3'末端的一

段具有終止轉(zhuǎn)錄功能的核苷酸序列。分類：①依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止子（弱終止子）②不依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止子（強(qiáng)終止子）兩類終止子的序列特征：①相同點(diǎn)：終止點(diǎn)之前都有一段回文結(jié)構(gòu)，兩重復(fù)序列之間有間隔序列，終止子轉(zhuǎn)錄出來的RNA可形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)。當(dāng)前25頁，總共81頁。②不同點(diǎn)：強(qiáng)終止子回文序列中有較多的G-C回文序列，下游常有6～8個(gè)以上特異的A-T(指DNA上)堿基對(duì)序列，轉(zhuǎn)錄出來的RNA可形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)

(含G-C對(duì)6～8個(gè)以上，可使RNApol擱置時(shí)間約60秒)，在發(fā)夾之后有連續(xù)的UUU…(一般

3～4個(gè))，由于G-C對(duì)較多，發(fā)夾結(jié)構(gòu)牢固，阻止RNApol向前移動(dòng)，即可終止轉(zhuǎn)錄；

弱終止子回文序列中G-C對(duì)較少,A-T比較多，回文序列下游基本沒有固定的UUU…特征。發(fā)夾結(jié)構(gòu)的作用：阻礙RNA鏈從三元復(fù)合物(DNA、RNA和RNApol)中進(jìn)一步向外釋放，造成轉(zhuǎn)錄作用的高度擱置。當(dāng)前26頁，總共81頁?；匚男蛄邢掠蜛/U序列的作用：dA(DNA分子上的A)和rU(RNA分子上的U)之間的氫鍵力和堿基堆積力很弱，造成DNA和RNA雜交部分很容易拆開，三元復(fù)合物解體，RNApol與RNA解離，轉(zhuǎn)錄終止。（2）ρ因子一種蛋白質(zhì)因子，具有兩種生物活性：①促進(jìn)轉(zhuǎn)錄終止；②具NTP酶活性。后一種活性是實(shí)現(xiàn)前一種活性必不可少的。（3）終止機(jī)制RNApol沿DNA模板移動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,當(dāng)遇到發(fā)夾結(jié)構(gòu)時(shí),RNApol被擱置。如果是強(qiáng)終止子,前方出現(xiàn)連續(xù)的U,轉(zhuǎn)錄立即終止；如果是弱終止子,發(fā)夾結(jié)構(gòu)之后幾乎沒有U,這時(shí)在ρ因子的作用下終止轉(zhuǎn)錄。當(dāng)前27頁，總共81頁。（一）轉(zhuǎn)錄起始的復(fù)合調(diào)控1.乳糖操縱子(lacoperon)調(diào)節(jié)機(jī)制Lac操縱子的結(jié)構(gòu)：包括ZYA三個(gè)結(jié)構(gòu)基因(相應(yīng)編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖乙?；D(zhuǎn)移酶，用于乳糖分解代謝)，上游調(diào)控元件有調(diào)節(jié)基因I、啟動(dòng)子P和操縱基因O。調(diào)節(jié)基因編碼阻遏蛋白。此外，在啟動(dòng)子上游有一個(gè)CAP蛋白結(jié)合位點(diǎn)。調(diào)節(jié)區(qū)

結(jié)構(gòu)基因

CAP結(jié)合區(qū)

IOPZAYDNA當(dāng)前28頁，總共81頁。因?yàn)椋喝樘遣倏v子的啟動(dòng)子是弱啟動(dòng)子，結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄還需正調(diào)控蛋白(CAP蛋白)加強(qiáng)轉(zhuǎn)錄。調(diào)節(jié)區(qū)

結(jié)構(gòu)基因

CAP結(jié)合區(qū)

IOPZAYDNA轉(zhuǎn)錄阻遏式調(diào)節(jié)：RNA聚合酶

（1）沒有乳糖存在時(shí)（2）有乳糖存在時(shí)調(diào)節(jié)區(qū)

結(jié)構(gòu)基因

CAP結(jié)合區(qū)

IOPZAYDNA乳糖β-半乳糖苷酶半乳糖轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶

偶有轉(zhuǎn)錄進(jìn)行，因此，每個(gè)細(xì)胞中可能會(huì)有寥寥幾個(gè)半乳糖苷酶、透酶和乙酰基轉(zhuǎn)移酶生成。當(dāng)前29頁，總共81頁。CAP蛋白的正性調(diào)節(jié)：（1）無葡萄糖時(shí)，[cAMP]↑：CAP結(jié)合區(qū)調(diào)節(jié)區(qū)

結(jié)構(gòu)基因

IOPZAYRNA聚合酶

CAP轉(zhuǎn)錄[cAMP]↑CAP位點(diǎn)CAPCAPCAP結(jié)合區(qū)+++mRNA轉(zhuǎn)錄葡萄糖代謝物對(duì)cAMP的影響：葡萄糖代謝物ATP腺苷酸環(huán)化酶cAMPAMP磷酸二酯酶+-當(dāng)前30頁，總共81頁。（2）有葡萄糖時(shí)，[cAMP]↓：CAP結(jié)合區(qū)調(diào)節(jié)區(qū)

結(jié)構(gòu)基因

IOPZAYRNA聚合酶

CAP轉(zhuǎn)錄[cAMP]↓CAP協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)：lac操縱子結(jié)構(gòu)基因的受CAP蛋白和阻遏蛋白兩種因素控制，如同兩個(gè)開關(guān)，只有兩個(gè)開關(guān)同時(shí)打開，結(jié)構(gòu)基因才能轉(zhuǎn)錄。兩個(gè)開關(guān)可因葡萄糖和乳糖的存在與否有四種不同的組合。當(dāng)前31頁，總共81頁。協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)的四種組合：①葡萄糖、乳糖同時(shí)存在CAP結(jié)合區(qū)

IOPZAY關(guān)閉(不轉(zhuǎn)錄)葡萄糖或葡萄糖/乳糖共存時(shí)，細(xì)菌首先利用葡萄糖。②葡萄糖存在、乳糖不存在CAP結(jié)合區(qū)

IOPZAY關(guān)閉(不轉(zhuǎn)錄)阻遏蛋白③葡萄糖、乳糖都不存在CAP結(jié)合區(qū)

IOPZAY關(guān)閉(不轉(zhuǎn)錄)阻遏蛋白CAP④葡萄糖不存在、乳糖存在CAP結(jié)合區(qū)

IOPZAY打開(轉(zhuǎn)錄)CAPRNA聚合酶

當(dāng)前32頁，總共81頁。CAP結(jié)合區(qū)調(diào)節(jié)區(qū)

結(jié)構(gòu)基因

IOPZAY轉(zhuǎn)錄（1）葡萄糖、乳糖同時(shí)存在：乳糖β-半乳糖苷酶半乳糖RNA聚合酶

CAP[cAMP]↓CAP當(dāng)前33頁，總共81頁。（2）葡萄糖存在、乳糖不存在：調(diào)節(jié)區(qū)

結(jié)構(gòu)基因

CAP結(jié)合區(qū)

IOPZAYDNA轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶

CAP[cAMP]↓CAP當(dāng)前34頁，總共81頁。（3）葡萄糖、乳糖都不存在：調(diào)節(jié)區(qū)

結(jié)構(gòu)基因

IOPZAYCAP結(jié)合區(qū)轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶

CAP[cAMP]↑無葡萄糖CAPCAP位點(diǎn)CAP當(dāng)前35頁，總共81頁。CAP結(jié)合區(qū)CAP結(jié)合區(qū)乳糖β-半乳糖苷酶半乳糖調(diào)節(jié)區(qū)

結(jié)構(gòu)基因

IOPZAY（4）葡萄糖不存在、乳糖存在：轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶

[cAMP]↑無葡萄糖CAPCAP位點(diǎn)CAPCAPmRNA當(dāng)前36頁，總共81頁。2.色氨酸操縱子(trpoperon)的調(diào)控機(jī)制2.色氨酸操縱子的調(diào)控機(jī)制調(diào)節(jié)區(qū)

結(jié)構(gòu)基因

trpROPEABCDLTrp操縱子的結(jié)構(gòu)：包括EDCBA五個(gè)結(jié)構(gòu)基因(編碼三種酶，用于合成色氨酸)和L基因，上游調(diào)控元件有啟動(dòng)子、調(diào)節(jié)基因和操縱基因。調(diào)節(jié)基因編碼阻遏蛋白。

L基因與結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生具有6700個(gè)核苷酸的全長(zhǎng)多順反子mRNA。當(dāng)前37頁，總共81頁。調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)構(gòu)基因trpROPEABCDLRNA聚合酶

Trp高時(shí)Trp低時(shí)mRNARNA聚合酶

Trp

調(diào)節(jié)過程：當(dāng)前38頁，總共81頁。Trp操縱子的調(diào)控方式Trp操縱子是一種阻遏型操縱子，E.coli在無色氨酸時(shí)，阻遏蛋白不能與操縱基因結(jié)合，對(duì)轉(zhuǎn)錄無抑制作用，L基因與結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄；當(dāng)細(xì)胞內(nèi)有大量色氨酸時(shí)，阻遏蛋白與色氨酸形成復(fù)合物后與操縱基因結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄受到抑制，但L基因轉(zhuǎn)錄的前導(dǎo)mRNA(140個(gè)核苷酸)并不減少，這部分轉(zhuǎn)錄物稱為衰減子轉(zhuǎn)錄物。Trp操縱子的調(diào)控方式—兩種：(1)誘導(dǎo)阻遏式調(diào)控(2)衰減機(jī)制調(diào)節(jié)衰減子位于結(jié)構(gòu)基因E和操縱基因O之間的L基因中。前導(dǎo)mRNA編碼14個(gè)氨基酸的前導(dǎo)肽，前導(dǎo)肽基因的3'端有一個(gè)不依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止序列。當(dāng)前39頁，總共81頁。前導(dǎo)mRNA1234UUUU……UUUU……調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)構(gòu)基因trpROPEABCDL前導(dǎo)序列衰減子區(qū)域衰減子結(jié)構(gòu)形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)能力強(qiáng)弱：序列1/2>序列2/3>序列3/4終止密碼子trp密碼子

UUUU……UUUU……14aa前導(dǎo)肽編碼區(qū):包含序列1第10、11密碼子為trp密碼子前導(dǎo)mRNA的特性及功能當(dāng)前40頁，總共81頁。前導(dǎo)mRNA343'UUUU……核糖體前導(dǎo)肽1.當(dāng)色氨酸濃度高時(shí)衰減子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)終止子使轉(zhuǎn)錄34UUUU……5'12trp密碼子

UUUU3'前導(dǎo)DNA

RNA聚合酶

終止轉(zhuǎn)錄衰減機(jī)制（1）當(dāng)前41頁，總共81頁。結(jié)構(gòu)基因前導(dǎo)DNA

234UUUU……前導(dǎo)mRNA核糖體前導(dǎo)肽2.當(dāng)色氨酸濃度低時(shí)RNA聚合酶

轉(zhuǎn)錄衰減機(jī)制（2）5'1trp密碼子

序列3、4不能形成衰減子結(jié)構(gòu)32UUUU……4Trp合成酶系相關(guān)結(jié)構(gòu)基因被轉(zhuǎn)錄當(dāng)前42頁，總共81頁。二、翻譯水平的調(diào)控

位置：位于起始密碼子AUG上游3~10個(gè)堿基組成的一段DNA序列

功能：識(shí)別核糖體16srRNA并與之結(jié)合，進(jìn)行翻譯（一）SD序列對(duì)翻譯的影響1.SD序列的順序及位置對(duì)翻譯的影響(1)SD序列的存在與否是翻譯的決定因素(2)SD序列的位置影像翻譯效率

mRNA缺少SD序列，不能作為模板合成蛋白質(zhì)。例如：表達(dá)IL-2時(shí)，lac啟動(dòng)子的SD序列距AUG為7個(gè)核苷酸時(shí)IL-2表達(dá)效率最高，間隔8個(gè)核苷酸時(shí)，表達(dá)水平降低500倍。當(dāng)前43頁，總共81頁。2.隱蔽SD序列對(duì)翻譯的影響

SD序列處于mRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)中，核糖體如要與SD序列結(jié)合進(jìn)行翻譯，首先要暴露SD序列。例如：紅霉素甲基化酶MRNA的表達(dá)

23SrRNA特殊位點(diǎn)上一個(gè)腺嘌呤甲基化后，可阻止紅霉素與23SrRNA結(jié)合。紅霉素與此位點(diǎn)結(jié)合可抑制細(xì)菌的蛋白質(zhì)生物合成?？辜t霉素細(xì)菌質(zhì)粒紅霉素甲基化酶基因mRNA23SrRNA23SrRNA—CH3酶蛋白當(dāng)前44頁，總共81頁。作用機(jī)制：（一）紅霉素甲基化酶mRNA的結(jié)構(gòu)1.無紅霉素時(shí)，核糖體合成前導(dǎo)肽后從mRNA上脫落，序列1/2、3/4形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，紅霉素甲基化酶編碼區(qū)的SD被掩蔽在序列3/4形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)中，不能與核糖體結(jié)合，故不能合成紅霉素甲基化酶。（二）調(diào)節(jié)過程5'3'序列4序列3序列2序列1SDSD甲基化酶編碼區(qū)前導(dǎo)肽編碼區(qū)終止碼

與色氨酸操縱子轉(zhuǎn)錄的mRNA類似，同樣有4個(gè)短序列，形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)能力：1/2＞2/3＞3/4。2.有紅霉素時(shí)，紅霉素與核糖體23SrRNA結(jié)合，阻止核糖體沿mRNA向前移動(dòng)，使核糖體停留在序列1上，序列1/2不能形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，2/3形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，紅霉素甲基化酶編碼區(qū)的SD暴露，與核糖體結(jié)合，翻譯出紅霉素甲基化酶。當(dāng)前45頁，總共81頁。（四）小分子RNA(反義RNA)的調(diào)控作用（二）mRNA的穩(wěn)定性（三）翻譯產(chǎn)物對(duì)翻譯的調(diào)控1.核糖體蛋白合成的自身調(diào)控2.翻譯終止因子RF2調(diào)節(jié)自身的翻譯1.調(diào)整基因表達(dá)產(chǎn)物的類型（滲透壓調(diào)節(jié)蛋白[OmpR蛋白]的調(diào)控）2.低水平表達(dá)基因的調(diào)節(jié)當(dāng)前46頁，總共81頁。1.E.Coli滲透壓調(diào)節(jié)中micRNA的調(diào)節(jié)作用1.低滲時(shí)：2.高滲時(shí)：OFF啟動(dòng)子OmpR蛋白o(hù)mpF

基因ONOmpF

蛋白o(hù)mpC

基因micF

基因啟動(dòng)子OFFOFF變構(gòu)的OmpR蛋白OFFOFFompFmRNA5'3'micRNA5'3'ompCmRNAOmpC

蛋白已轉(zhuǎn)錄的ompFmRNA5'3'3'5'3'5'當(dāng)前47頁，總共81頁。2.低水平表達(dá)基因的控制例：Tn10轉(zhuǎn)位酶

Tn10轉(zhuǎn)位酶存在于細(xì)菌中，一種小分子的RNA阻遏物在翻譯水平上嚴(yán)格限制Tn10轉(zhuǎn)位酶基因的表達(dá)。

Tn10轉(zhuǎn)位酶基因由pIN啟動(dòng)子控制，RNA阻遏物基因有pOUT啟動(dòng)子控制。兩個(gè)啟動(dòng)子方向相反，交叉進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。兩個(gè)轉(zhuǎn)錄區(qū)有35個(gè)堿基重疊，因此，兩個(gè)基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中有35個(gè)堿基互補(bǔ)，互補(bǔ)區(qū)覆蓋了Tn10轉(zhuǎn)位酶mRNA的翻譯起始區(qū)，干擾翻譯，結(jié)果是Tn10轉(zhuǎn)位酶的表達(dá)效率非常低，轉(zhuǎn)位作用極少發(fā)生。3'5'阻遏物mRNApOUT啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄5'3'pIN啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄Tn10轉(zhuǎn)位酶mRNA3'5'阻遏物mRNA5'3'Tn10轉(zhuǎn)位酶mRNA5'3'3'5'pOUTpINDNA＋1＋1當(dāng)前48頁，總共81頁。第二節(jié)

真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)第二節(jié)真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)當(dāng)前49頁，總共81頁。(一)真核基因組結(jié)構(gòu)龐大哺乳類動(dòng)物基因組DNA約3×109堿基對(duì)編碼基因約有40000個(gè)，占總長(zhǎng)的6%rDNA等重復(fù)基因約占5%～10%概述

真核基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)即一個(gè)編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個(gè)mRNA分子，經(jīng)翻譯生成一條多肽鏈。(二)單順反子（monocistron）當(dāng)前50頁，總共81頁。(三)重復(fù)序列單拷貝序列（一次或數(shù)次）高度重復(fù)序列（106次）中度重復(fù)序列（103～104次）多拷貝序列(四)基因不連續(xù)性當(dāng)前51頁，總共81頁。(一)RNA聚合酶(二)活性染色體結(jié)構(gòu)變化1、對(duì)核酸酶敏感活化基因常有超敏位點(diǎn)，位于調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合位點(diǎn)附近。真核基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)2、DNA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化天然雙鏈DNA均以負(fù)性超螺旋構(gòu)象存在；基因活化后，RNA-pol正超螺旋負(fù)超螺旋轉(zhuǎn)錄方向當(dāng)前52頁，總共81頁。3、DNA堿基修飾變化真核DNA約有5%的胞嘧啶被甲基化，甲基化范圍與基因表達(dá)程度呈反比。4、組蛋白變化①富含Lys組蛋白水平降低②H2AH2B二聚體不穩(wěn)定性增加③組蛋白修飾④H3組蛋白巰基暴露(三)正性調(diào)節(jié)占主導(dǎo)(四)轉(zhuǎn)錄與翻譯分隔進(jìn)行(五)轉(zhuǎn)錄后修飾、加工當(dāng)前53頁，總共81頁?；虮磉_(dá)的多級(jí)調(diào)控基因激活轉(zhuǎn)錄起始

轉(zhuǎn)錄后加工mRNA降解蛋白質(zhì)翻譯翻譯后加工修飾蛋白質(zhì)降解等DNA水平轉(zhuǎn)錄水平翻譯水平當(dāng)前54頁，總共81頁。一、DNA水平的調(diào)控1.染色質(zhì)的丟失2.基因擴(kuò)增3.基因重排4.DNA的甲基化5.染色質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用當(dāng)前55頁，總共81頁。二、轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控(一)轉(zhuǎn)錄因子（transcriptionfactor，TF）按功能特性分：①基本轉(zhuǎn)錄因子②調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子*①基本轉(zhuǎn)錄因子是RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)子所必需的一組蛋白因子，決定三種RNA(mRNA、tRNA及rRNA)轉(zhuǎn)錄的類別。TFⅠ→rRNATFⅡ→mRNATFⅢ→tRNA*②調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子為個(gè)別基因轉(zhuǎn)錄所必需，決定該基因的時(shí)間、空間特異性表達(dá)。轉(zhuǎn)錄激活因子轉(zhuǎn)錄抑制因子主要通過反式作用因子、順式作用元件和RNA聚合酶的相互作用來完成。當(dāng)前56頁，總共81頁。(二)順式作用元件（cis-actingelement）是指對(duì)基因表達(dá)有調(diào)節(jié)活性的DNA序列，其活性僅影響與其自身同處在一個(gè)DNA分子上的基因表達(dá)。這種DNA序列通常不編碼蛋白質(zhì)，多位于基因旁側(cè)或內(nèi)含子中。按功能分啟動(dòng)子、增強(qiáng)子和沉默子。1.啟動(dòng)子（promotor）與基因表達(dá)啟動(dòng)相關(guān)的順式作用元件，位于基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游。根據(jù)啟動(dòng)子中有無TATA盒分為典型啟動(dòng)子和不典型啟動(dòng)子。使基因轉(zhuǎn)錄速率顯著提高的一類順式作用組件。2.增強(qiáng)子（onhancer）使基因轉(zhuǎn)錄速率降低或使基因關(guān)閉的一類順式作用組件。3.沉默子（silencer）當(dāng)前57頁，總共81頁。(三)反式作用因子（trans-actingfactor，TAF）是能直接或間接地識(shí)別或結(jié)合在各順式阻件8～12bp的核心序列上，參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的一組蛋白質(zhì)。1.定義2.反式作用因子(TAF)的特點(diǎn)①具有3個(gè)功能域：DNA識(shí)別結(jié)合域，轉(zhuǎn)錄活化域，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域。②具有識(shí)別啟動(dòng)子和增強(qiáng)子的功能。③對(duì)調(diào)節(jié)具有正向和負(fù)向兩個(gè)方面。當(dāng)前58頁，總共81頁。3.反式作用因子的結(jié)構(gòu)特征基本結(jié)構(gòu)包括三個(gè)主要的功能域DNA識(shí)別結(jié)合域TF轉(zhuǎn)錄活化域富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域酸性α-螺旋結(jié)構(gòu)域富含脯氨酸結(jié)構(gòu)域調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域（結(jié)合其它因子或調(diào)控蛋白）當(dāng)前59頁，總共81頁。最常見的DNA結(jié)合域①鋅指（zincfinger）結(jié)構(gòu)—常結(jié)合GC盒CGQRVHLZnVEKERSFCRSALS

HCOOHNYKKH2N組氨酸殘基半胱氨酸殘基-折疊-螺旋ZnZnZn當(dāng)前60頁，總共81頁。②亮氨酸拉鏈（leucinezippor）C/EBP單體和二聚體結(jié)構(gòu)亮氨酸重復(fù)區(qū)H2NCOOH堿性區(qū)亮氨酸殘基DNA結(jié)合部

位結(jié)構(gòu)域H2N亮氨酸拉鏈區(qū)當(dāng)前61頁，總共81頁。③螺旋-環(huán)-螺旋（helix-loop-helix，HLH）④螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋常結(jié)合CAAT盒⑤堿性α-螺旋等當(dāng)前62頁，總共81頁。5.反式作用因子的作用及特點(diǎn)一種反式作用因子可以與一種以上的順式作用元件結(jié)合。有些反式作用因子以二聚體或多聚體的形式與順式作用元件結(jié)合。有些反式作用因子通過修飾激活后才能結(jié)合到順式作用元件上；少數(shù)反式作用因子先與

DNA上的順式作用元件結(jié)合，再被激活。反式作用因子激活后，可識(shí)別上游啟動(dòng)子元件和增強(qiáng)子中的特定序列，并與之結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。其作用：①影響TATA因子與TATAbox結(jié)合；②影響RNApol與TATA因子-DNA復(fù)合物作用；③影響轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物形成反式作用因子有激活表達(dá)反式因子和阻遏表達(dá)反式因子兩種。當(dāng)前63頁，總共81頁。6.反式作用因子的活性調(diào)節(jié)①表達(dá)式調(diào)節(jié)②共價(jià)修飾③配體結(jié)合④蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用①成環(huán)(looping)假說②扭曲(twisting)假說③滑動(dòng)(sliding)假說④接力(Oozing)假說7.反式作用因子的作用方式當(dāng)前64頁，總共81頁。8.反式作用因子的組合式調(diào)控幾種反式因子通過組合共同完成基因表達(dá)的調(diào)控，這種方式稱為組合式調(diào)控。例如：1.A、B、C三種反式作用因子結(jié)合作用于Q基因，其中A、C兩種因子起正調(diào)控，B因子起負(fù)調(diào)控，其綜合效應(yīng)則是激活Q基因轉(zhuǎn)錄。2.A、B、D三種反式作用因子結(jié)合作用于F基因，其中A因子起正調(diào)控，B、D因子起負(fù)調(diào)控，其綜合效應(yīng)則是抑制F基因轉(zhuǎn)錄。當(dāng)前65頁，總共81頁。編碼序列啟動(dòng)子元件增強(qiáng)子高水平轉(zhuǎn)錄＋＋＋＋＋－低水平轉(zhuǎn)錄－－＋基因關(guān)閉依據(jù)增強(qiáng)子和啟動(dòng)子各自的組合效應(yīng)有四種情況：即強(qiáng)的正調(diào)控（＋＋），弱的正調(diào)控（＋），強(qiáng)的負(fù)調(diào)控（－－），弱的負(fù)調(diào)控（－）。結(jié)合反式因子的啟動(dòng)子與結(jié)合反式因子的增強(qiáng)子通過蛋白質(zhì)的相互作用對(duì)轉(zhuǎn)錄的組合式調(diào)控當(dāng)前66頁，總共81頁。polⅡTAFTFⅡHTFⅡF真核RNA聚合酶Ⅱ在轉(zhuǎn)錄因子幫助下，形成的轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物(四)轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成TAFTAFTFⅡATFⅡBTFⅡDTATADNA形成過程分三步：TAF主要作用：

①促進(jìn)或抑制TFⅡD與TATA盒結(jié)合②促進(jìn)或抑制RNApol與TFⅡD-DNA復(fù)合物結(jié)合③促進(jìn)或抑制轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成TFⅡD(TBP)相關(guān)因子①TFⅡD結(jié)合TATA盒形成蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合物②RNApolⅡ識(shí)別并結(jié)合TFⅡD-DNA復(fù)合物，此時(shí)形成的是閉合復(fù)合物③其它轉(zhuǎn)錄因子與RNApolⅡ結(jié)合，形成開放性復(fù)合物，開始轉(zhuǎn)錄當(dāng)前67頁，總共81頁。（五）轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始的關(guān)鍵是RNApol與啟動(dòng)子結(jié)合。細(xì)菌的RNApol識(shí)別的是一段DNA序列，真核生物RNApol識(shí)別的不是單純的DNA，它識(shí)別轉(zhuǎn)錄因子與DNA形成的蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合物。真核生物有三種RNApol，分別識(shí)別不同的啟動(dòng)子，轉(zhuǎn)錄不同的產(chǎn)物，需不同的轉(zhuǎn)錄因子。

RNApolⅡ識(shí)別啟動(dòng)子至少需要一個(gè)TATA盒結(jié)合因子（TFⅡD），此因子必須在RNApolⅡ識(shí)別啟動(dòng)子之前就與DNA結(jié)合，形成TFⅡD-DNA復(fù)合物。在轉(zhuǎn)錄過程中，TFⅡD（基本轉(zhuǎn)錄因子）始終與DNA結(jié)合。當(dāng)前68頁，總共81頁。（六）轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控

RNApolⅡ轉(zhuǎn)錄停止于PolyA添加點(diǎn)以下0.5～2kb范圍內(nèi)多處可能位點(diǎn)，而不是想象中的理應(yīng)在PolyA添加點(diǎn)以上。例1：HIV基因組轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控

HIV的Tst蛋白是一抗終止蛋白，它可使RNApolⅡ通過轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)，阻止基因組轉(zhuǎn)錄過程的提早終止。例2：HSP基因轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)節(jié)正常情況下，RNApolⅡ起始HSP基因轉(zhuǎn)錄后只合成約25個(gè)核苷酸即停止，熱休克時(shí)(環(huán)境溫度升高或其它應(yīng)激條件下)，熱休克轉(zhuǎn)錄因子(HSTF)快速地由無活性轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚誀顟B(tài)，與HSP基因啟動(dòng)子的特異序列(HSE)結(jié)合，使RNApolⅡ由停頓處釋放而繼續(xù)向下游轉(zhuǎn)錄，HSTF的結(jié)合不僅起抗終止作用，還能激活另外的RNApolⅡ的轉(zhuǎn)錄起始，因此，HSTF同時(shí)也是激活蛋白。當(dāng)前69頁，總共81頁。三、轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控（一）mRNA的選擇剪接對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用核內(nèi)初合成出來mRNA稱為雜化核RNA或不均一核RNA(hetero-nuclearRNA,hnRNA)斷裂基因、外顯子和內(nèi)含子hnRNA斷裂基因(splitegene)：內(nèi)含子(intorn)和外顯子(exon)：真核生物的結(jié)構(gòu)基因內(nèi)部存在的非編碼序列稱為內(nèi)含子；編碼序列稱為外顯子。真核生物的結(jié)構(gòu)基因不連續(xù)，由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成。當(dāng)前70頁，總共81頁。真核生物mRNA的剪切1.mRNA選擇性剪切的幾種主要方式(1)外顯子選擇(也稱外顯子跳躍)外顯子內(nèi)含子可選擇的外顯子或內(nèi)含子(2)內(nèi)含子選擇(3)互斥外顯子(4)內(nèi)部剪切位點(diǎn)當(dāng)前71頁，總共81頁。例1：Bax基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的選擇剪切Bax基因編碼產(chǎn)生的蛋白質(zhì)有α、β、γ等，結(jié)構(gòu)略有差異，差異的產(chǎn)生主要來自mRNA的選擇剪切①α型mRNA經(jīng)剪切后，保留了全部外顯子（6個(gè)），共192個(gè)密碼子，翻譯出來的肽鏈為192個(gè)氨基酸。②β型mRNA選擇剪切過程中保留了全部外顯子，但同時(shí)也保留了第5個(gè)內(nèi)含子（內(nèi)含子選擇），共218個(gè)密碼子，終止密碼不是來自第6個(gè)外顯子，而是在第5個(gè)內(nèi)含子中。所以，翻譯出來的肽鏈中沒有第6個(gè)外顯子的氨基酸。③γ型mRNA選擇剪切過程中刪除了第二個(gè)外顯子（含41個(gè)密碼子），所以成熟的mRNA中只保留了基因中的5個(gè)外顯子，共151個(gè)密碼子，翻譯出151氨基酸組成的多肽。2.選擇性剪切對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用當(dāng)前72頁，總共81頁。例2：IκBγ基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的選擇剪切

NF-κB蛋白是一種廣泛存在的反式作用因子，通過與很多基因上游的啟動(dòng)子元件或增強(qiáng)子內(nèi)部的κB元件結(jié)合而調(diào)節(jié)IκBγ基因的表達(dá)。

IκBγ蛋白可調(diào)節(jié)NF-κB的活性，IκBγ基因表達(dá)時(shí)產(chǎn)生的mRNA可通過選擇剪切產(chǎn)生具有不同特性的表達(dá)產(chǎn)物—IκBγ蛋白、IκBγ1蛋白、IκBγ2蛋白。①NF-κB蛋白與IκBγ蛋白結(jié)合后，存在于血漿，阻止NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核，抑制NF-κB的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)活性。IκBγ蛋白磷酸化位點(diǎn)磷酸化，則IκBγ從復(fù)合體上解離下來，從而解除IκBγ對(duì)NF-κB的抑制。②IκBγ基因表達(dá)的mRNA通過選擇剪切，可造成IκBγ

mRNA中的178個(gè)或67個(gè)密碼子缺失，產(chǎn)生IκBγ1和IκBγ2。IκBγ1等量分布于胞漿和細(xì)胞核內(nèi)，IκBγ2主要位于核內(nèi)，它們都可與NF-κB結(jié)合，但具有不同的親和力。這兩種蛋白中缺失了