真核生物基因表达的调控

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1、课次：19教学目的：使学生了解真核基因表达调控的特点、转录前的调控，掌握增强子的作用特点和反式作用因子的DNA结合域的结构花式。重点：增强子和反式作用因子的DNA结合域的结构花式。难点：反式作用因子的DNA结合域的结构花式。复习旧课：提问2人，了解教学效果。导入新课：第八章真核生物基因表达的调控第一节概述真核生物细胞中由核膜将核和细胞质分隔开，转录和翻译并不偶联；基困组是由多条染色体组成。真核基因的调节分为：真核基因表达调控的特点：第二节转录前的调控一.  DNA的甲基化与去甲基化真核DNA中的胞嘧啶约有5%被甲基化为5-甲基胞嘧啶(5-methylcytidi

2、ne,m5C)，而活跃转录的DNA段落中胞嘧啶甲基化程度常较低。甲基化可使基因失活，去甲基化又可使基因恢复活性。二染色质结构对真核基因转录的调控1.染色质结构影响基因转录　常染色质中的基因可以转录，异染色质(heterochromatin)，无基因转录表达。2.组蛋白的作用　ü组蛋白扮演了非特异性阻遏蛋白的作用，ü非组蛋白成分起到特异性的去阻遏促转录作用。ü核小体结构影响基因转录。三基因重排和基因扩增对基因表达的影响基因重排(generearrangement)，即原胚性基因组中某些基因会再组合变化形成第二级基因。基因扩增(geneamplificatio

3、n)，即基因组中的特定段落在某些情况下会复制产生许多拷贝。基因丢失：在细胞分化过程中，丢掉某些基因而去除其活性。例如某些原生动物，线虫、昆虫、甲壳类动物，体细胞常丢掉部分或整条染色体，只保留将来分化产生生殖细胞的那套染色体。例如在蛔虫胚胎发育过程中，有27％DNA丢失。在高等动植物中，尚未发现类似现象。第三节真核基因转录水平的调控1顺式作用元件(cis-actingelements)顺式作用元件：对基因表达有调节活性的DNA序列，其活性只影响与其自身同处在一个DNA分子上的基因；通常不编码蛋白质，多位于基因旁侧或内含子中。1.1启动子(1)核心启动子成分，如TA

4、TA框；(2)上游启动子成分（UPE），如CAAT框，GC框，八聚体（octamer）等；表哺乳动物RNAPolⅡ启动子上游转录因子结合的序列元件 组件保守顺序DNA长度结合因子大小（Da）丰度（/细胞）分布TATAboxTATAAAA～10bpTBP27,000?普遍CAATboxGGCCAATCT～22bpCTF/NF160,000300,000普遍GCboxGGGCGG～20bpSP1165,00060,000普遍OctamerATTTGCAT～20bpOct-176,000?普遍OctamerATTTGCAT23bpOct-252,000?淋巴细胞KBG

5、GGACTTTCC～10bpNFKB44,000?淋巴细胞KBGGGACTTTCC～10bpH2·TH1??普遍ATFGTGACGT～20bpATF??普遍1.2增强子Enhancer又称远端上游序列（farupstreamsequence）。最早SV40病毒中发现，可使旁侧的基因转录提高100倍。组成：100-200bp，可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。正性调控元件增强子的作用特点：①促进基因的转录效率远距离发挥作用(100~500bp，10Kb)②促进转录，不具有启动子专一性③功能与方向、位置无关④具有组织或细胞特异性1.3沉默子silencer负性调控元件

6、，与转录因子结合抑制转录。作用特点：不受序列方向的影响，能远距离发挥作用，并可对异源基因的表达起作用。2反式作用因子（trans-actingfactors）反式作用因子：通过扩散自身表达产物（酶、调节蛋白）控制其他基因的表达，其编码基因与其识别或结合的靶序列不在同一个DNA分子上。转录因子(transcriptionfactor)：起正调控作用的反式作用因子。2.1TF的分类：(1)  通用转录因子，在一般细胞中普遍存在，主要识别一些启动子的核心启动成分TATA框，如TBP；上游启动子成分CAAT框，如CTF/NF-1；GC框如SP1；识别八聚体核苷酸的Oct

7、-1等；(2)特异转录因子：特殊组织与细胞中的，如淋巴细胞中的Oct-2；(3)诱导型因子：和特异调控序列结合。2.2TF结构特征DNA结合域，bindingdomain，BD：<100aa，大沟转录激活域，activedomain，AD：30-100aa调节域：与其它因子或调控蛋白结合1）转录激活域带负电荷的螺旋结构如GCN4，GAL4rich-Gln如SP1,AP2,oct1,oct2rich-pro如CTF/NF12）DNA结合域的结构花式/基元（motif）①锌指（zincfinger）由一小组保守的氨基酸和锌离子结合，形成了相对独立的功能域，像一根根手

8、指伸向DNA的大沟。A.