真核基因的表达调控.pptx

根据基因调控发生的先后次序，可将其分为转录水平调控及转录后水平调控。后者又进一步分为RNA加工成熟过程的调控、翻译水平的调控及蛋白质加工水平的调控。①诱发基因转录的信号、②基因调控在哪一步(模板DNA的转录、mRNA的成熟或蛋白质合成)实现以及③不同水平基因调控的分子机制是研究基因调控的三个主要内容。1真核生物的基因结构与转录活性(3)高等真核细胞DNA中很大部分是不转录的，大部分真核细胞的基因中间存在不被翻译的内含子。
(4)真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排，还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数，这种能力在原核生物中是极为鲜见的。
5(5)在原核生物中，转录的调节区很小，大都位于转录起始位点上游不远处；调控蛋白结合到调节位点上可直接促进或抑制RNA聚合酶对它的结合。
在真核生物中，基因转录的调节区则大得多，可能远离核心启动子达几百个甚至上千个碱基对。这些调节区也能与蛋白质结合，但并不直接影响启动子对RNA聚合酶的接受程度，而是通过改变整个基因5'上游区DNA构型来影响它与RNA聚合酶的结合力。(6)真核生物的RNA在细胞核中合成，只有经转运穿过核膜，到达细胞质后，才能被翻译成蛋白质。原核生物中不存在这样严格的空间间隔。
(7)许多真核生物的基因只有经过复杂的成熟和剪接过程，才能被顺利地翻译成蛋白质。

1.1外显子和内含子的可变调控小鼠淀粉酶基因表达1.2DNA水平上的基因表达调控开放型活性染色质结构引起转录暴露的DNA易受核酶的攻击，活跃表达基因所在染色质上含有DNA酶I超敏感位点，这些超敏感位点大多位于基因5’端启动子区。
非活性状态基因5’端相应位点不表现对DNA酶I的超敏感性。
基因扩增1·3DNA甲基化与基因活性的调控DNA的甲基化DNA甲基化抑制基因转录的机理用序列相同但甲基化水平不同的DNA为材料，比较其作为RNA聚合酶转录模板的活性，发现甲基的引入不利于模板与RNA聚合酶的结合，降低了其体外转录活性。
5-甲基胞嘧啶在DNA上并不是随机分布的，基因的5'端和3’端往往富含甲基化位点，而启动区DNA分子上的甲基化密度与基因转录受抑制的程度密切相关。177·2真核基因的转录调控7.2.1顺式作用元件1.启动子(Promoter)(1)核心启动子(corepromoter)(2)上游启动子元件(upstreampromoterelement，UPE)2.增强子及其对转录的影响(1)增强效应十分明显一般能使基因转录频率增加10～200倍，有的可以增加上千倍。
(2)增强效应与其位置和取向无关不论增强子以什么方向排列(5'→3'或3'→5')，甚至与靶基因相距3000bp或在靶基因下游，均表现出增强效应。
(3)大多为重复序列一般长约50bp，适合与某些蛋白因子结合。其内部常含有一个产生增强效应时所必需的核心序列:(G)TGGA/TA/TA/T(G)。(4)没有基因专一性，可以在不同的基因组合上表现增强效应。
(5)许多增强子受外部信号的调控，如金属硫蛋白基因启动区上游所带的增强子，就可以对环境中的锌、镐浓度做出反应。
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增强子的功能受DNA双螺旋空间构象的影响。增强子有如下3种作用机制:1.影响模板附近的DNA双螺旋结构，导致DNA双螺旋弯折或在反式因子的参与下，以蛋白质之间的相互作用为媒介形成增强子与启动子之间"成环"连接，活化基因转录。2.将模板固定在细胞核内特定位置，如连接在核基质上，有利于DNA拓扑异构酶改变DNA双螺旋结构的张力，促进RNA聚合酶在DNA链上的结合和滑动。3.增强子区可以作为反式作用因子或RNA聚合酶进入染色质结构的"入口"。7．2．2反式作用因子1DNA结合结构域/2.锌指结构域/3.碱性结构域2二聚体结构域bZIP转录因子包含一个碱性的DNA结合区域，其N端与亮氨酸拉链相连，这也可以被看作是α-螺旋C端的延伸。每个α-螺旋相连的碱性结构域形成一个对称的结构，沿DNA相反的方向延伸并与对称的DNA识别位点发生作用，最终像一个夹子夹在DNA上。亮氨酸拉链在一些利用DNA结合结构域的蛋白中也可以不通过碱性结构域而作为二聚体结构域使用，包括一些同源域蛋白。
/2.螺旋-环-螺旋（HLH）结构域7．2．2．3转录激活结构域2.富含谷氨酰胺结构域富含谷氨酞胺的结构域是在转录因子SPl的二个激活区域上首次发现的。与酸性结构域一样，谷氨酰胺残基所占的比例很重要。
3.富含脯氨酸结构域在一些转录因子中所发现的富含脯氨酸结构域，与谷氨酰氨相似，有一个能激活转录的连续脯氨酸残基链。7．2．2．4阻抑物结构域哺乳动物甲状腺激素受体的结构域在缺少甲状腺激素的情况下可以阻抑转录，而在与配体结合后又可激活转录。Wilms癌基因WT1的产物是一个抑癌蛋白，这个抑癌蛋白就有一个特定的富脯氨