真核生物启动子.doc

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1、真核生物启动子 由于真核生物中有三种不同的RNA聚合酶，因此也有三种不同的启动子，其中以启动子Ⅱ最为复杂，它和原核的启动子有很多不同：（1）有多种元件：TATA框，GC框，CATT框，OCT等；（2）结构不恒定。有的有多种框盒如组蛋白H2B；有的只有TATA框和GC框，如SV40早期转录蛋白，（3）它们的位置、序列、距离和方向都不完全相同，（4）有的有远距离的调控元件存在，如增强子；（5）这些元件常常起到控制转录效率和选择起始位点的作用；（6）不直接和RNApol结合。转录时先和其它转录激活因子相结合，再

2、和聚合酶结合。    (一)Ⅱ类基因的启动子和调控区Ⅱ类基因的启动子由核心元件和上游元件组成。核心元件包括TATA框和转录起始位点附近的启始子（initiator，Inr）。在起始点一般没有同源序列，但mRNA的第一个碱基倾向A，另一侧翼由Py组成（在原核启动子的CAT起始序列也有这种情况），称为起始子（initiator），一般由PY2CAPY5构成，位于-3～+5，可能提供RNApolⅡ识别。无论TATA是否存在，Inr对于启动子的强度和起始位点的选择都是十分重要的。现已分离纯化了与Inr特异结合的蛋

3、白质因子。 1． 核心元件TATA框合又称Hogness框，Goldberg-Hogness框，俚语称为金砖（Goldbrick），其一致序列是：T85A97T93A85A63A83A50，常在起始位点的上游-25左右，相当于原核的-10序列。但-10是不可缺少的，而真核启动中也有的缺乏TATA框。其作用是：(1)选择正确的转录起始位点，保证精确起始，故也称为选择子（selector），当有的基因缺少TATA框时，可能由Inr来替代它的这一作用，如鼠的脱氨核苷转移酶（Tdt）基因就没有TATA框，但有17

4、bp的Inr；(2)影响转录的速率。TATA框的8bp的保守序列一般都是由A.T对组成，少数情况在其中的两个位点上由G.C对取代了A.T，可见它是较容易打开。当它的序列因发生突变和缺失而改变时就会影响它和酶的结合能力，从而影响转录的能力。在伴清蛋白基因中，当TATA框突变为TAGA后，转录效率大大降低。兔的珠蛋白基因当TATA框的保守序列ATAAAA人工突变为ATGTAA时转录效率会下降80%。人的b珠蛋白基因的ATAAA序列变为ATGAAA或ATAG/CAA时珠蛋白产量也会大大降低而出现地中海贫血症。 

5、2.  上游启动子元件（UPE）上游元件包括CAATbox、GCbox、等，它们的保守序列和结合的蛋白质因子也各不相   CAATbox的保守序列是GGCTCAATCT，一般位于上游-75bp左右紧靠-80，其功能是控制转录起始活性。能和CTF（识别CATT的转录因子）相结合。GCbox的保守序列是GTGGGCGGGGCAAT，常以多拷贝形式存在-90处。在真生物和病毒的一些启动子中常存在GC框，如鼠二氢酸叶酸还原酶启动子，猴基因组中的双向启动子，SV40，疱疹病毒等基因的启动子中，可被转录因子SPI所识

6、别。它的作用也是控制转录效率。还有其它的一些UPE，如八聚体（Octamer），KB，ATF等 3． 远端调控区(1)增强子远端调控区较常见的是增强子（enhomcer）。至少在有时候增强子的存在可以增强启动子的转录活性。它是在1981年由Benerji,Rusconi小组和Chambom等发现的，又称远上游序列（farupstreamseguence）。其特点是：①具有远距离效应。常在上游-200bp处，但可增强远处启动子的转录，即使相距十几Kb也能发挥其作用；②无方向性。无论在靶基因的上游，下游或内部

7、都可发挥增强转录的作用；③顺式调节。只调节位于同一染色体体上的靶基因，而对其它染色体上的基因无作用；④无物种和基因的特异性，可以接到异源基因上发挥作用，如将SV40的增强子接到兔β-珠蛋白基因前，引入Lela细胞，此珠蛋白基因转录增强200倍。⑤具有组织的特异性。SV40的增强子在3T3细胞中比多瘤病毒的增强子要弱，但在Hela细胞中SV40的增强子比多瘤病毒的要强5倍，抗体基因的增强子只有在B淋巴细胞中才起作用。增强子的效应需特定的蛋白质因子参与。⑥有相位性。其作用和DNA的构象有关。⑦有的增强子可以对

8、外部信号产生反应。如热体克基因在高温下才表达。编码重金属蛋白的金属硫蛋白基因在镉和锌存在下才表达。某些增强子可以被固醇类激素所激活。病毒SV40的增强子是最先被描述的，它由2个72bp的重复序列组成。位于上游-200bp处。每个72bp的单元中都有A、B两个功能域。它们在一起共含有5个序列元件（GTⅡ，GTI，Sph.11,sphI和P），这5个元件对转录来说是很重要的。不同的序列模块是作为特殊转录因子识别序列。增强子的某些结