chpt7基因的表达与调控

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1、第七章由功能相关的结构基因、操作子（操纵基因）、启动子所组成。细菌的主要基因调控单位，也是转录单位。操纵元：调节1、DNA的改变（1）基因剂量与基因扩增组蛋白基因是基因剂量效应的一个典型例子。为了合成大量组蛋白用于形成染色质，多数细胞含有数百个组蛋白基因拷贝基因剂量可经基因扩增临时增加。人类癌细胞中的许多致癌基因，经大量扩增后高效表达，导致细胞生长失控。有些致癌基因扩增的速度与病症的发展及癌细胞扩散程度高度相关。（2）DNA重排真核生物基因组中的DNA序列可发生重排，这种重排是由特定基因组的遗传信息所决定的，是有些基因调控的重要机制。（3）DNA甲基化真核生物中，少数胞嘧

2、啶第5碳上的氢被一个甲基取代，甲基化。甲基化C在DNA复制中可整合到正常DNA序列中。C甲基化在CG双核苷酸序列中发生频率最高。许多真核生物基因5’端未翻译区富含CG序列，易甲基化。甲基化可降低转录效率。2、转录水平的调控(1)启动子与转录因子→同原核生物一样，真核生物基因启动子包括所有顺式调控元件及RNA聚合酶识别位点，可以起始转录形成RNA→转录因子是激活真核生物基因转录的蛋白质→真核生物基因转录与原核生物的一个重要区别是：真核生物基因的启动子必须与一系列转录因子结合，才能在RNA聚合酶的作用下起始转录图8－23真核生物基因(A)与原核生物基因(B)在5端启动子的顺

3、式调控元件转录方向用箭头表示，转录起始点用+1表示(2)强化子转录强化子是真核生物基因转录中的另一种顺式调控元件，通常位于启动子上游700-1000bp处，离转录起始点较远强化子主要有两个功能:①与转录激活子结合，改变染色质的构型②使DNA弯曲形成环状结构，使强化子与启动子直接接触，以便通用转录因子、转录激活子、RNA聚合酶一起形成转录复合体，从而提高mRNA合成效率图8－25DNA环化与转录活性(3)激活子激活子是一种与强化子结合的蛋白质，也属于一种转录因子(4)选择性启动子有些真核生物基因具有两个或两个以上的启动子，用于在不同细胞中表达。果蝇的乙醇脱氢酶基因，在幼虫和

4、成虫期分别利用不同启动子进行转录(5)选择性mRNA切割同一初级转录产物在不同细胞中可以用不同方式切割加工，形成不同的成熟mRNA分子，使翻译成的蛋白质在含量或组成上都可能不同三、翻译水平的调控真核生物中，如果翻译过程被抑制，则已经转录的mRNA也不能翻译成多肽，被迫以失活的状态贮存起来。例如，植物的种子可以贮存很多年，一旦条件合适，即可发芽。其机制：（1）mRNA尾短→加尾→翻译（2）阻遏蛋白与特异mRNA序列结合，导致蛋白质翻译受阻（2）如铁蛋白的翻译调控：铁蛋白的功能是贮存铁。铁蛋白的mRNA翻译取决于铁的供应。当细胞没有铁时，阻遏蛋白与铁蛋白mRNA启动子区域铁反

5、应元（ironresponseelement，IRE）结合，阻止翻译进行；当有铁存在时，阻遏物不再与IRE结合，翻译顺利进行。（1）卵细胞中mRNA仅具有20个核苷酸的多聚Ａ(polyA)尾端序列，在生物发育适宜时期，尾端序列加长至几百个核苷酸序列，并翻译成蛋白质。翻译形成的线状多肽链没有功能，需要经过加工修饰后才具有活性。加工过程中涉及到一系列调控机制蛋白质折叠蛋白酶切割蛋白质的化学修饰蛋白质内含子（加工切除）