第十三章真核生物基因表达调控ppt课件.ppt

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1、真核生物基因表达调控Controlofgeneexpressionineukaryote一、真核基因表达调控的特点真、原核基因表达调控的相同点和不同点相同点：与原核调控一样，真核基因表达调控有转录水平调控和转录后调控，并且以转录水平调控为最主要在真核结构基因的上游和下游（甚至基因内部）也存在着许多特异的调控成分，并依靠特异蛋白质因子与这些调控成分的结合与否调控基因的转录不同点RepeptitivegeneOverlappinggeneSplittinggenenointronPost-transcriptiontranscriptio

2、n&translationRNAprocessingsynchronizelyEukaryoteProkaryoteDNA+histon→chromatinNakedDNAenhancer&silencerAttenuatermonocistronpolycistron(operon)m5CgeneofftransfactoractiveformEukaryoteProkaryoteacetylationphosphorylationmethylationglucosylation二、真核细胞基因表达调控的不同层次7个层次：染色体和

3、染色质水平上的结构变化和基因活化转录水平上的调控RNA加工水平上的调控转录后加工产物从细胞核向细胞质转运过程的调控翻译水平的调控蛋白质合成以后选择性地被激活的控制，蛋白质和酶分子水平上的剪切、活性水平的控制mRNA的选择性降解的调控染色质DNADNA转录初产物（RNA）细胞核细胞质mRNA蛋白质前体mRNA降解物活性蛋白质染色质水平调控转录调控转录后加工调控转运调控翻译调控mRNA降解调控翻译后加工调控真核生物基因表达调控七个层次三、染色体水平上的调控主要有：染色质结构DNA在染色体上的位置基因拷贝数的变化基因重组基因扩增基因丢失基因

4、重排DNA修饰基因丢失在细胞分化过程中，通过丢掉某些基因而去除其活性。例如某些原生动物，线虫、昆虫、甲壳类动物，体细胞常丢掉部分或整条染色体，只保留将来分化产生生殖细胞的那套染色体。基因扩增在没有发生细胞分裂，整条染色体几乎没有复制的情况下，细胞内某些特定基因的拷贝数专一性增加的现象为满足正常的生长发育需要如两栖类和昆虫卵母细胞rRNA基因的扩增:卵母细胞中的rDNA拷贝数比体细胞中增加了4000倍，用于转录合成卵裂期所需要的1012个核糖体。编码卵壳蛋白的卵壳基因的扩增外界环境因素引起基因扩增基因扩增与肿瘤形成及细胞衰老有关。在原发

5、性的视网膜细胞瘤中，含myc原癌基因的DNA区段扩增10－200倍。许多致癌剂可诱导DNA扩增。基因重排特异性调节，发生在特殊的细胞类型中例如：酿酒酵母接合型哺乳动物免疫球蛋白编码区的连接无序的，发生在肿瘤细胞基因组中免疫球蛋白基因重拍脊椎动物和人的淋巴细胞在成熟过程中抗体基因的重排是基因重排研究中的重要实例淋巴细胞分化而来的浆细胞能够产生无数种类的抗体分子（免疫球蛋白）免疫球蛋白由两条轻链（L）和一条重链（H）组成，分别由三个独立的基因簇组成，其中κ和λ编码轻链，另一条编码重链无论重链、轻链都是由多个V和C基因簇组成的说明编码一条完

6、整多肽链的基因在表达之前必须经过重排重链基因座的重排酵母结合型的染色质重排单倍体细胞,aor接合型不同接合型的细胞可以接合相同接合型的细胞不能接合MATa,MAT接合型可互变a←→需要HO基因，编码内切酶盒式模型一个单倍体细胞中同时存在MATa和MAT在同一染色体上，活跃匣子MAT沉寂匣子HML,HMR接合型互变与活跃匣子不同类型的沉寂匣子可以取代活跃匣子，改变接合型染色质的结构紧密压缩状态不利于基因表达，为非活性状态被阻遏状态DNA与组蛋白结合后被阻遏表达有活性状态除去H1组蛋白，使染色质处于伸展状态，部分基因活化被转录被激

7、活状态DNA启动子上结合激活因子，形成转录复合物为激活状态异染色质化—DNA结构高度致密，处于阻遏状态，无转录活性组成型异染色质：染色质在整个细胞周期一直保持压缩状态，不具转录活性兼性异染色质：只在一定的发育阶段或者生理条件下由常染色质凝聚而成，无持久活性组蛋白对基因活性的影响是基因活性的重要调控因子，当与裸露DNA混合后，能使该基因转录停止组蛋白H1比核心组蛋白阻遏转录的作用强H1转录模板的活性能被转录因子，如sp1，Gal4等因子作为抗阻遏物，阻止H1阻遏作用，是因为转录因子能与H1竞争DNA上的结合位点决定基因是否转录的关键是转

8、录因子和组蛋白那个先占据到DNA上的调节位点组蛋白的乙酰化与去乙酰化核心组蛋白都能够发生乙酰化修饰，H3和H4乙酰化程度大于H2A-H2B，且H3和H4上分布着乙酰化的主要位点，Lys侧基上的ε-NH2生物功能乙酰化促进