真核生物基因表达调控1

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1、第八章真核生物基因表达调控教学目的：了解真核基因表达调控的特点了解转录前的调控，掌握增强子的作用特点掌握反式作用因子的DNA结合域的结构花式；了解转录后加工水平的调控方式，掌握可变剪接、反式剪接、RNA编辑的概念；了解翻译水平的调控方式及特点。第一节概述第二节转录水平的调控第三节转录后加工水平的调控第四节翻译的调控第一节概述原核与真核生物基因表达的差异重复序列重叠基因割裂基因无内含子RNA转录后加工转录和翻译同步进行真核生物原核生物DNA+组蛋白→核小体裸露的DNA回顾单顺反子多顺反子（操纵子）染色质结构DNA的甲基化第一节概述第二节转录水平的调

2、控第三节转录后加工水平的调控第四节翻译的调控1顺式作用元件2反式作用因子第二节真核基因转录水平的调控1基因转录的顺式作用元件(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。包括:启动子、终止子、增强子、沉默子、静息子、转座子、效应元件等。1.1启动子启动子（promoter）：是一段提供RNA聚合酶识别和结合的DNA序列，它位于基因的上游。RNA聚合酶正是通过与它的结合而启动基因的转录。*启动子的特征序列特异性方向性

3、位置特性种属特异性TTGACATATAAT转录起始点5’3’-35-1016-19bp5-9bpT80A95T45A60A50T96T82T84G78A65C54A45原核生物的PromoterII型启动子组成(1)核心启动子成分，如TATA框；(2)上游启动子成分（UPE），如CAAT框，GC框，八聚体（octamer）等；(3)转录起始子（Inr）真核启动子含有不同的序列，不同序列的位置、种类、距离和方向都不完全相同；SV40早期启动子胸苷激酶组蛋白H2B-140-120-100-80-60-40-20+1OctCAATGCTATA－170－1

4、60－150－140－130－120－110………..－60－50－40－30－20－10＋1＋10＋20上游控制区核心启动子I型II型III型Ⅲ型启动子Ⅰ型启动子1.2增强子Enhancer又称远端上游序列（farupstreamsequence）。最早SV40病毒中发现，可使旁侧基因转录提高100倍。组成：100-200bp，单拷贝或多拷贝串连形式存在。正性调控元件，转录因子结合，促进转录。增强子的作用特点：促进基因的转录效率远距离发挥作用(100~500bp，10Kb)促进转录，不具有启动子专一性功能与方向、位置无关具有组织或细胞特异性对同源

5、或异源基因均有功能。1.3沉默子silencer负性调控元件，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。1.4转座子转座子---跳跃基因的移动，有时候能够激活或抑制某些结构基因的表达。一组受到共同调控的基因，都有一个相同的元件（序列），此元件能与某一个(类)专一蛋白因子结合，使基因对其作出反应。1.5效应元件(Responseelement):表真核生物的效应元件和相应的蛋白因子调节剂效应元件保守序列DNA长度因子大小(Da)热激HSECNNGAANNTCCNNG27bpHSTF93,000糖

6、皮质激素GRETGGTACAAATGTTCT20bp受体94,000弗波酯TRETGACTCA22bpAP139,000血清SRECCATATTAGG20bpSRF52,000效应元件的特点：有短的保守顺序；是启动子或增强子的上游元件。在不同基因中，拷贝相似，有时有多个拷贝；与转录起点距离不固定。类固醇激素信号接受金属刺激增强子应答佛波酯应答元件肿瘤诱导剂1顺式作用元件2反式作用因子第二节真核基因转录水平的调控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

7、识别或结合的靶序列不在同一个DNA分子上。包括：转录因子、RNA聚合酶、调控蛋白等。2.1反式作用因子的分类2.2反式作用因子的调控作用2.1反式作用因子的分类：(1)通用因子，在一般细胞中普遍存在，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长度转录因子大小（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OctamerATTT

8、GCAT～20bpOct-176,000?普遍OctamerATTTGCAT23bpOct-252,000?淋巴细胞KBG