分子生物学真核基因表达调控

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1、DNAstructureInitiationoftranscriptionProcessingthetranscriptTransporttocytoplasmTranslationofmRNA7.真核基因表达调控Controlofgeneexpressionineukaryote引言在高等真核生物中，各种细胞表型的差异很大程度上取决于那些由RNA聚合酶II转录的可编码蛋白质的基因在表达上的不同。Geneexpressioniscontrolledprincipallyattheinitiationoftransc

2、ription,Processingpolypeptide真核基因表达调控的三个阶段■一、DNA水平的调控■二转录水平的调控■三、转录后水平的调控Chromatinstructureisstable一.DNA水平的调控（一）染色质有两种状态RNApolymeraseandfactorscannotgetaccesstoDNA))))))))))))活化状态：转录因子作用于启动子。非活性状态：组蛋白作用于启动子。Ifnucleosomesformatapromoter,transcriptionfactors(and

3、RNApolymerase)cannotbind・Iftranscriptionfactors(andRNApolymerase)bindtothepromotertoestablishastablecomplexforinitiation,histonesareexcluded.Odamerisdisplaced-、IATP—ADP>PFactorandRNApo^ymecasebindThetranscriptionofchromatinreliesuponfactorsthatcanuseenergyprov

4、idedbyhydrolysisofATPtodisplacenucleosomesfromspecificDNAsequences.（二〉DNA结构的规律性变化基因的丢失如：马蛔虫胚胎发育过程中有27%DNA的丢失基因的扩増（拷贝数改变）如：非洲爪蟾的卵母细胞中的rRNA基因基因重排与变换如：免疫球蛋白的结构基因片段重排与组织特异性表达有关DNA甲基化与基因活性的调控真核生物基因组中DNA的甲基化DNA甲基化与基因活性的调控•大多数DNA的甲基化位点存在于双链CpG岛的胞喘唳上。•复制使得完全甲基化位点转变成一个

5、半甲基化位点。•维持甲基化酶将半甲基化位点转变成完全甲基化位点。2沧7%的动物细胞DNA胞喀噪是被甲基化的(数值依物种而变化)。大多数甲基基团能在CG“双联体”中被找到，事实上，大多数CG序列是被甲基化的。通常的回文结构为：5'mCpG3'3'GpCm5'・目前已知存在两种DNA甲基化酶，根据DNA甲基化状态的不同，它们的作用也不相同：♦在新位点修饰DNA需要重新合成甲基化酶(denovomethylase)的作用，它能通过识别特异序列来识别DNA,它只作用于非甲基化位点；曼维持甲基化酶(maintenancem

6、ethylase)只组成型地作用于半甲基化位点，把它们转变成完全甲基化位点。它的存在表明任何甲基化位点在复制完后都能维持。TherearctwotypesofmethyloseGCPerpetuationmottrylaseDemethylaseThestateofmethylationiscontrolledbythreetypesofenzyme.Denovoandperpetuationmethylasesareknown,butdemethylaseshavenotbeenidentified.Remova

7、lofnudeoWeRemovalol5-Me-CbaseRemoval&methylgroupThztypoofmetioncoulddarrwthybsDNADNAcouldbedemethylatedbyremovingthemethylgroup,thebase,orthenucleotide.Removalofthebaseornucleotidewouldrequireitsreplacementbyarepairsystem.•DNA甲基化抑制基因转录的机理：作用机理：DNA甲基化能引起染色质结构、D

8、NA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。•启动区DNA分子上的甲基化密度与基因转录受抑制的程度密切相关。Xfs厘因甲基化与X染色体失活XistX染色体其他位点甲基化、活性去甲基化、不转录活性去甲基化、甲基化、转录失活雌性哺乳动物细胞发育过程中，x染色体随机失活。才/st基因的表达是决定X染色体失活的关键因素。而表达与否与