真核生物中基因表达水平的分析

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1、第一节真核生物中基因表达水平的分析一、真核生物基因表达水平分析的方法1、主要通过RNA驱动的动力学杂交实验来分析待测RNA复杂度待测RNA的Rot1/2球蛋白mRNA复杂度球蛋白RNA的Rot1/2=2、丰余度=每细胞mRNA含量×待测mRNA组分（%）×6×1023待测组分的复杂度（相对分子质量）第二节染色质水平上的基因活化调节一、染色质的疏松及活性染色质的特征基因的转录是以染色体结构的一系列重要的变化为前提的。二、转录基因与核小体的结构三、蛋白质的修饰与基因活化调节（一）蛋白质的调控作用1、核心

2、组蛋白的修饰2、H1组蛋白的磷酸化和去磷酸化（二）非组蛋白的高调控作用（三）高迁移率群蛋白质四、DNA的甲基化和去甲基化与基因活性的关系五、基因丢失、重排、扩增与基因活性的调节一、真核生物的RNA聚合酶有三种RNA聚合酶：RNA聚合酶ⅠRNA聚合酶ⅡRNA聚合酶Ⅲ第三节真核基因转录水平的调控二、真核基因顺式作用元件（一）、顺式作用元件概念指DNA上对基因表达在调节活性的某些特定的调控序列，其活性仅影响其自身处于同一DNA分子上的基因。（二）、种类启动子、增强子、静止子1、启动子的结构和功能启动子　与

3、原核启动子的含义相同，是指RNA聚合酶结合并起动转录的DNA序列。但真核同启动子间不像原核那样有明显共同一致的序列。而且单靠RNA聚合酶难以结合DNA而起动转录，而是需要多种蛋白质因子的相互协调作用。（1）TATA框（TATAframe）：其一致顺序为TATAA(T)AA(T)。TATA框中心在-30附近，相当于原核的-10序列（pribnowbox）。对大多数真核生物来说，RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。TATA框的左右富含G┇C序列，这就有利于该框与RNA聚合酶形成开放性启动子

4、复合物。RNA聚合酶Ⅱ启动子结构（2）CAAT框（CAATframe）：位置在-75附近，一致序列为GGC(T)CAATCT。CAAT框可能控制着转录起始的频率。（3）GC框在-90bp左右的GGGCGG序列称为GC框。RNA聚合酶I转录调控区一个在-30—+15即核心启动子(corepromoterelement)，另一为上游启动子区(upstreampromoterelement)在-150—-50，不同物种的启动子因子有显著差异，启动子区没有和mRNA的TATA和CAAT盒顺序，故物种间大前体

5、-rRNA基因的转录起始是不同的。基因间间隔含一个或几个终止信号可终止其之前的基因的转录而其本身不转录，间隔区含多种反向顺序可作为增强子结合转录因子。增强子（enhancer）：又称为远上游序列（farupstreamsequence)。它是远距离调节启动子以增加转录速率的DNA序列，其增强作用与序列的方向无关，与它在基因的上下游位置无关。增强子有强烈的细胞类型选择，即不同细胞类型，增强作用不同。2、增强子的结构和功能（1）它能通过启动子大幅度地增加同一条DNA链上靶基因转录的频率，一般能增加10～

6、200倍，有的甚至可达千倍。（2）增强子的作用对同源或异源的基因同样有效，如把SV40的增强子连接到兔β-珠蛋白的基因上，可使转录强度增大100倍；（3）增强子的位置可在基因5′上游、基因内或其3′下游的序列中，而其作用与所在基因旁侧部位的方向似无关系，因为无论正向还是反向，它都具有增强效应；（4）增强子所含核苷酸序列大多为重复序列，其内部含有的核心序列，对于它进入到另一宿主之后重新产生增强子效应至关重要；（5）增强子一般都具有组织和细胞特异性；（6）增强子在DNA双链中没有5′与3′固定的方向性；

7、（7）增强子可远离转录起始点，通常在1～4kb（个别情况可达30kb）外起作用；（8）增强子的活性与其在DNA双螺旋结构中的空间方向性有关。另外，许多增强子还受到外部信号的调控，如金属硫蛋白基因的增强子就可对环境中的锌、镉浓度作出反应。3、静止子类似增强子但起负调控作用的顺式元件。静止子与反式作用因子（蛋白质）结合后，使正调控系统失去作用。三、转录的起始调节（一）转录起始因子与起始复合物的装置RNA聚合酶需要先分别同SL1、TFⅡD、TFⅢB等一些转录起始因子结合，形成转录起始复合物（initiat

8、ioncomplex）才能开始其转录活动。转录因子都属于多蛋白复合物，是由TATA结合蛋白和各自独有的一套TBP相关因子组成。类型II基因的转录因子普遍性转录因子:作用于基本核心启动子如TATAbox、INR(转录起始区)，每种细胞类型都必需的，如TFIID/A/B/E/F/G/H/I等。特异性转录因子:作用于转录起始复合物形成过程的靶分子和控制位点，含DNA特异性序列结合结构域和激活结构域(有的两者都有)。普遍性转录因子的结构与功能TFIID的TBP(TATAbin