真核生物基因表达的调控ppt课件.ppt

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1、Chapter10真核生物基因表达的调控第一节概述一、真核生物基因表达调控的特点1、多层次2、无操纵子和衰减子3、个体发育复杂4、受环境影响较小二、基因表达的时间性及空间性1时间特异性按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，这是基因表达的时间特异性。多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性。2空间特异性在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，这就是基因表达的空间特异性。又称细胞特异性或组织特异性。三、真核生物基因表达调控的层次：1、DNA水平调节2、转录水平调节3、转录后水平的调节4、翻译水平调节5、翻译后加工的调节DNA转录初产物RNAmRNA蛋白

2、质前体mRNA降解物活性蛋白质DNA水平调节转录水平调节转录后水平的调节翻译调节mRNA降解的调节翻译后加工的调节核细胞质第二节DNA水平的基因表达调控一、基因扩增(geneamplification)是指某些基因的拷贝数专一性大量增加的现象，它使细胞在短期内产生大量的基因产物以满足生长发育的需要，是基因表达调控的一种方式非洲爪蟾的卵母细胞rDNA的拷贝数目：500份2×106份，可装配1012个核糖体当胚胎期开始，增加的rDNA便失去功能并逐渐消失二、基因丢失有的生物在个体发育的早期在体细胞中要丢失部分染色体，而在生殖细胞中保持全部的基因组。小麦瘿蚊（染色丢失了32条，只保留8条）马蛔虫三、

3、基因重排(generearrangement)将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录的基因表达调控方式基因重排与免疫球蛋白多样性抗体结构：四聚体,重链和轻链；可变区和恒定区链家族V基因数C基因数人鼠人鼠链~30026~4链~300~100011重链(H)~3001000~98VVCC重链轻链基因组成要点：1、免疫球蛋白的肽链主要由可变区（V区）、恒定区（C区）以及两者之间的连接区（J区）组成，V、C和J基因片段在胚胎细胞中相隔较远。2、在浆细胞成熟过程中，通过染色体内DNA重组把几个相隔较远的基因片段连接在一起，从而产生了具有表达活性免疫球蛋白的基因3、编码V区的基因很

4、多，而只有少数几个基因编码C区；多个V区基因中的一个和C基因组合，产生一条DNA4、V区和C区不同片段在DNA水平上的各种排列组合是形成Ig分子多态性的根本原因V“gene”C“gene”LeaderVariableJsegmentConstantGermline淋巴细胞mRNA链链Germline淋巴细胞mRNALeaderVariableJsegmentsConstant轻链基因的重排重链基因的重排Germline淋巴细胞LeaderVariableDiversityJsegmentConstant1-101-4CH1HingeCH2CH3四、染色质结构影响基因转录常染色质（euchr

5、omatin）---基因可以转录异染色质（hetrochromatin）---基因不能转录活性基因置于异染色质内会失活位置效应（Positioneffect）：指基因转移到基因组上新位置而引起基因表达的改变异染色质化：基因组某些区域被组装成高度压缩的异染色质的过程巴氏小体：哺乳类雌体细胞1条X染色体异染色质化（雌性X染色体基因表达的蛋白质可能是雄性的两倍）剂量补偿：女性两条X染色体的作用与男性一条X染色体基因产物剂量平衡的现象五、DNaseⅠ的敏感性和基因表达转录活跃区域对核酸酶的敏感度增加1、DNaseⅠ超敏感位点（hypersensitivesite）：具有转录活性的基因周围的DNA区域对

6、DNaseⅠ降解高度敏感。2、特点：（1）一般在转录起始点附近，即5’启动子区域（2）低甲基化区（3）不存在核小体结构（4）裸露易与反式作用因子结合六、组蛋白修饰与基因表达调控（一）组蛋白的修饰：乙酰化/去乙酰化（Lys）转录增强/抑制甲基化（Lys,His,Arg）转录增强或抑制磷酸化（Ser,His）泛素化ADP核糖基化哈佛大学施洋----组蛋白去甲基化酶（二）组蛋白乙酰化1、两种酶（1）组蛋白乙酰转移酶(Histoneacetyltransferase)：催化组蛋白乙酰化，将乙酰基转移到组蛋白N端赖氨酸的ε-氨基上乙酰基供体：乙酰辅酶A（2）组蛋白去乙酰酶(Histonedeacetyl

7、ase):去除乙酰基团2、组蛋白乙酰化与基因表达调控（1）关系：组蛋白的高乙酰化是活跃转录染色质的一个标志，而低乙酰化则与转录抑制有关（2）机理：乙酰基转移到组蛋白N端赖氨酸的ε-氨基上，中和了其正电荷，增加了疏水性，削弱了DNA与组蛋白的相互作用，有利于转录因子与DNA的结合，促进转录七、DNA甲基化(一）甲基化酶:1、维持性甲基化酶(日常型甲基化酶)：在DNA复制时,可识别新合成的半甲基化双链