真核生物基因表达调控

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1、EukaryoticGeneExpressionandRegulation第八章真核基因表达调控本章主要内容基因表达与调控的基本概念与原理转录水平的调控(transcriptionalregulation):DNAlevel(Genetic)Chromatinlevel(Epigenetic)转录后水平的调控(post-transcriptionalregulation)：RNAinterference（RNAi）Proteindegradation（Ubiquitin/proteasome）第一节基本概念与原理BasicConceptsandPrin

2、ciplesGenome(cell’srepertoireofDNA)Transcriptome(cell’srepertoireofRNAtranscripts)Proteome(cell’srepertoireofproteins)单个基因单个细胞中心法则一、基因表达的概念基因组(genome)一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。基因表达(geneexpression)基因经过转录、翻译，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子或RNA分子的过程。基因表达调控(generegulation,orregulationofgeneexpression)

3、基因表达是受内源及外源信号调控的。RegulationofGeneExpressionChromatinepigeneticcontrolRNAsilencingProteindegradation一般而言的基因表达调控范畴二、基因表达的时间性及空间性（一）时间特异性按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间特异性(temporalspecificity)。多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性(stagespecificity)。人体发育过程中不同类型β-珠蛋白的含量变化（二）空间特异性基因表达伴随时间顺序所表现出

4、的这种分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，所以空间特异性又称细胞或组织特异性(cellortissuespecificity)。在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称之为基因表达的空间特异性(spatialspecificity)。BARD1isexpressedspecificallyintheapicaldomainsofArabidopsisinflorescence(A),ovules(B),anthers(C),andembryos(D).InsuithybridizationA,B,C,D:antisenseBA

5、RD1probe;E:senseBARD1probeasanegativecontrol.（朱玉贤第五章课件）四种母源影响基因的mRNA和蛋白沿果蝇胚胎前-后轴分布的浓度变化图proteinBICOIDNANOS第十章（基因和发育）mRNAFactsIdenticalgenome:VirtuallyeverycellinanorganismcontainsacompletesetofgenesSpatialspecificity:ButtheyarenotallturnedonineverycellortissueTemporalspecificity:E

6、achcellofanorganismexpressesadistinctivesubsetofgenesatdifferenttimeordevelopmentalstageTightregulation:Duringdevelopmentdifferentcellsexpressdifferentsetsofgenesinapreciselyregulatedfashion三、基因表达的方式按对刺激的反应性，基因表达的方式分为：（一）组成性表达(constitutiveexpression)某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因

7、(housekeepinggene)。这类基因表达又称为组成性基因表达(constitutivegeneexpression)。genesforessentialcellularstructuresandmetabolicpathways(e.g.rRNA,actin,tubulin)usuallyexpressedathighleveltheleveloftheirgeneexpressionmayvaryHousekeepinggenesrRNA,actin,tubulinarecommonlyusedasloadingcontrolinRT-PCRo

8、rNorthernblot（二）诱导和阻遏表达在特定环境信号刺激下