《真核基因表达调控》PPT课件

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1、第七章真核生物基因表达的调控(ControlofEukaryoticGeneExepression)7.1DNA水平的调控7.2转录水平的调控(transcriptionalregulation)7.3转录后水平的调控(posttranscriptionalregulation)7.4翻译水平的调控(translationalregulation)7.5翻译后水平的调控(proteinmaturation)真核基因组结构特点真核基因组结构庞大3×109bp、染色质、染色体、核膜单顺反子(monocistron)含有大量重复序列基因不连续性断裂基因（

2、interruptedgene）、内含子(intron)、外显子(exon)非编码区较多多于编码序列(9:1)原核生物：生长调控；真核生物：分化调控RNA聚合酶TATA盒结合蛋白活性染色体结构变化正性调节占主导转录与翻译间隔进行转录后修饰、加工真核基因表达调控特点多层次调控失活7.1DNA水平的调控染色质的丢失：不可逆核的全能性（totipotency）：细胞核内保存了个体发育所必需的全部基因基因扩增(geneamplification)：增加基因的拷贝数非洲爪蟾卵母细胞rRNA基因卵裂时，扩增2000倍，达1012个核糖体药物：诱导抗药性基因的扩

3、增；肿瘤细胞：原癌基因拷贝数异常增加基因重排(generearrangement)：如免疫球蛋白基因重排，多样性DNA水平的调控DNA甲基化(DNAmethylation)：mCpG，即“CpG岛(CpG-richislands)”甲基化(methylated)程度高，基因表达降低；去甲基化(undermethylated)：基因表达增加染色质(chromatin)或染色体(chromosome)结构对基因表达的调控：DNA甲基化与X染色体失活雌性胎生哺乳动物细胞中两条X染色体之一在发育早期随机失活X染色体失活中心(X-chromosomeinac

4、tivationcenter,Xic):Xist基因(Xi-specifictranscript)XistX染色体其他位点甲基化，不转录活性去甲基化，活性去甲基化，转录失活甲基化，失活常染色质:结构松散，基因表达异染色质:结构紧密，基因不表达有基因表达活性的染色质DNA对DNaseⅠ更敏感，即DnaseⅠ的敏感性可作为该基因的转录活性的标志。7.2转录水平的调控7.2.1顺式作用元件(cis-actingelement)7.2.2反式作用因子(trans-actingfactor)7.2.3转录起始的调控7.2.1顺式作用元件(cis-acting

5、element)影响自身基因表达活性的DNA序列非编码序列分启动子、增强子、沉默子启动子是一段特定的直接与RNA聚合酶及其转录因子相结合、决定基因转录起始与否的DNA序列。不同的启动子对RNA聚合酶的亲和力不同，所结合的反式作用因子（trans-actingfactors）也不同，因此，基因转录活性也很不相同。顺式作用元件（一）启动子典型的原核启动子有四大要素1.转录起始位点2.-10区3.-35区4.-10区与-35区之间的间隔原核基因转录起始位点通常是嘌呤，其序列为CAT（A为起始位点）。-10区是一个6碱基保守序列（常以-10为中心）。T80

6、A95T45A60A50T96，有助于DNA的解链。-35区是另一个6碱基保守序列（常以-35为中心）。T82T84G78A65C54A45。当-10区和-35区中心位置相距16-18bp时，该启动子的功能较强；相距较近或较远时，起始转录的功能都相应减弱。真核基因启动子真核生物有3类RNA聚合酶，负责转录3类不同的启动子，分别为：Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。Ⅰ类启动子由RNA聚合酶I负责转录的rRNA基因，启动子（I类）比较单一，由转录起始位点附近的两部分序列构成。第一部分是核心启动子（corepromoter），由-45—+20位核苷酸组成，单独存在时就足

7、以起始转录。另一部分由-170—-107位序列组成，称为上游调控元件，能有效地增强转录效率。Ⅲ类启动子由RNA聚合酶Ⅲ负责转录的是5SrRNA、tRNA和某些核内小分子RNA（snRNA），其启动子（Ⅲ类）组成较复杂，又可被分为三个亚类。两亚类5SrRNA和tRNA基因的启动子是内部启动子（internalpromoter），位于转录起始位点的下游，都由两部分组成。第三亚类启动子由三个部分组成，位于转录起始位点上游。Ⅱ类启动子由RNA聚合酶II负责转录的II类基因包括所有蛋白质编码基因和部分snRNA基因。后者的启动子结构与III类基因启动子中的第

8、三种类型相似，编码蛋白质的II类基因启动子在结构上有共同的保守序列。II启动子：核心启动子(corepromoter)TA