2019年医用分子遗传学真核基因转录调节ppt课件.ppt

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1、第三节真核基因转录调节RegulationofEukaryoticGeneTranscription一、真核基因组结构特点（一）真核基因组结构庞大哺乳类动物基因组DNA约3×109碱基对编码基因约有40000个，占总长的1%rDNA等重复基因约占5%~10%（二）单顺反子单顺反子(monocistron)即一个编码基因转录生成一个mRNA分子，经翻译生成一条多肽链。（三）基因不连续性染色体水平DNA的活化转录的起始hnRNA的剪切和加工mRNA转移到胞浆翻译二、真核基因表达调控特点二、真核基因表达调控特点（一）多种RNA聚合酶（二）活性染色体结构变化（三）正性调节占主导（四）转录与翻译分

2、隔进行（五）转录后修饰、加工2.DNA拓扑结构变化天然双链DNA均以负性超螺旋构象存在；基因活化后RNA-pol正超螺旋负超螺旋转录方向1.对核酸酶敏感活化基因常有超敏位点，位于调节蛋白结合位点附近。3.DNA碱基修饰变化真核DNA约有5%的胞嘧啶被甲基化，甲基化范围与基因表达程度呈反比。1.mCpG是真核生物甲基化的唯一形式2.基因表达与CG甲基化程度呈负相关，甲基化以后可加强阻遏蛋白或降低激活蛋白与DNA的结合3.DNA甲基化对转录的抑制主要决定于甲基化CpG的密度和启动子强度DNAMethylationandTranscription5`3`5`3`4.组蛋白变化富含Lys组蛋白水

3、平降低活性的核小体常缺乏H1，但却结合有非组蛋白HMG－14和HMG－17的存在②H2A,H2B二聚体不稳定性增加组蛋白修饰H1组蛋白磷酸化，对DNA亲和力低核心组蛋白的修饰，乙酰化，磷酸化④H3组蛋白巯基暴露三、RNApolI和polⅢ的转录调节RNApolI转录产物只有rRNA前体，有2个顺式作用元件（-45~+20bp核心元件，-156~-107bp上游控制元件UCE），需两种转录因子来正确有效地帮助起始转录（上游结合因子1和选择性因子1）。RNApolⅢ对tRNA和5SrRNA基因的转录调节，启动子在转录区内。tRNA有2种转录因子，5SrRNA有3种转录因子，但都只有TFⅢB才

4、是真正的转录起始因子，在定位RNApol方面起重要作用。四、RNApolII转录起始的调节1.由10－12个亚基组成2.最大亚基的C末端含有可磷酸化位点的氨基酸残基（Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser）重复序列，称为CTD（CarboxylTerminalDomain）3.CTD是TFII－H的底物，磷酸化后与RNA链延伸有密切关系（一）顺式作用元件1.启动子真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，至少包括一个转录起始点以及一个以上的功能组件。TATA盒GC盒CAAT盒2.增强子(enhancer)指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性、增强

5、启动子转录活性的DNA序列。3.沉默子(silencer)某些基因的负性调节元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。定义：是能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件核心序列上，参与调控靶基因转录速率的一组蛋白质。结构：至少含有DNA结合域和转录活性区域（二）反式作用因子（二）反式作用因子1.转录调节因子分类（按功能特性）*基本转录因子(generaltranscriptionfactors)是RNA聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白因子，决定三种RNA(mRNA、tRNA及rRNA)转录的类别。*特异转录因子(specialtranscriptionfactors)为个别基因转

6、录所必需，决定该基因的时间、空间特异性表达。转录激活因子转录抑制因子基础转录因子1.TFII－D：由TBP和8种辅助因子（TAF）结合的复合物，TBP识别TATAbox，并与上游调控元件调节基础转录速率有关。2.TFII－B：C末端直接结合在TBP－DNA复合物上，N-末端具有结合RNA聚合酶的功能。3.TFII－F：1、可直接和聚合酶II作用，在激活因子作用下，将此复合物募集到起始复合物上去。2、TFII－F还有解旋的活性4.TFII－E：和TBP相互作用，参与调节TFII－H的酶活性5.TFII－H：有解旋酶活性，磷酸化RNA聚合酶II大亚基TBPAssociatedFactor(T

7、AF)功能1.在无TAF的情况下，TBP能启动基础转录水平。2.TAF将反式作用因子的活性区域与基础转录复合物连接。2.转录调节因子结构DNA结合域转录激活域TF蛋白质-蛋白质结合域（二聚化结构域）谷氨酰胺富含域酸性激活域脯氨酸富含域锌指结构Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X3-His锌指结构碱性－亮氨酸拉链Basic-Leucine-Zipper碱性－螺旋－环－螺旋Basic-Helix/Loo