基因调控及遗传发育

1、会计学1基因调控及遗传发育基因调控及遗传发育第1页/共46页第1页/共46页第2页/共46页第2页/共46页第3页/共46页第3页/共46页第4页/共46页第4页/共46页第5页/共46页第5页/共46页第6页/共46页第6页/共46页第7页/共46页第7页/共46页第8页/共46页第8页/共46页第9页/共46页第9页/共46页第10页/共46页第10页/共46页第11页/共46页第11页/共46页第12页/共46页第12页/共46页第13页/共46页第13页/共46页第14页/共46页第14页/共46页第15页/共46页第15页/共46页第16页/共46页第16页/共46页第17页/共46

2、页第17页/共46页第18页/共46页第18页/共46页第19页/共46页第19页/共46页第20页/共46页第20页/共46页第21页/共46页第21页/共46页第22页/共46页第22页/共46页第23页/共46页 在真核生物中基因表达的调节其特点: 多层次 无操纵子 个体发育复杂 受环境影响较小1 真核生物基因调调控特点及种类:第23页/共46页第24页/共46页真核生物中基因表达的调控种类:第24页/共46页第25页/共46页分化受精卵卵裂内胚层未分化的原生殖嵴抑制中性生殖腺优先发育XXXY皮层髓层卵巢雌性激素雄性激素雌性性征雄性性征睾丸抑制第25页/共46页第26页/共46页 mRN

3、A 蛋白质 调控信号是指触发基因表达的物质。第26页/共46页第27页/共46页 激素：固醇类激素(S) 神经递质受体+胞苷环化酶ATPcATP蛋白质激活酶磷酸化非组蛋白解除组蛋白抑制RNA聚合酶增加结合转录的功能第27页/共46页第28页/共46页原生原套学说胚胎发育第28页/共46页第29页/共46页 基因剂量和基因扩增 DNA的重排 酵母交配型转变 抗体基因的表达 DNA的甲基化 NH2 4 N 3 5 N C 2 6 CH O N HO O 图 1845 5氮胞苷结构式 第29页/共46页第30页/共46页 表 18-1 交配型控制的各种活性 MATa MAT MATa/ MAT 细胞

4、型 a a/ 交配 是 是 不 孢子形成 不 不 可 外激素 a 因子 因子 无 表面受体 结合因子 结合 a 因子 无 第30页/共46页第31页/共46页 交配型途径是通过释放而被触发的 因子 受体 GDP GTP 交配型途径 突变体具有组成型活性 受体 由于细胞周期停止 组成型表达是致死的 突变体不能触发交配型途径 受体 GDP 由于对交配因子 无反应故不育图 18-9 a 或因子与受体相互作用触发激活了 G 蛋白，其亚基将信号转递给下一个蛋白(仿 B.Lewin:GENES,1997, Fig .32.2)等位排斥有效重排印迹基因 类别转换第31页/共46页第32页/共46页 VL N

5、 CL S CH 3 CH 2 S VH C CH1 S S 铰连区 S S C CH 3 CH 2 S S N 图 18-22 免疫球蛋白的结构 抗体有100万种以上，一种淋巴细胞只产生一种抗体。 指令学说： 克隆选择学说： 体细胞重组学说： 上世纪60年代提出， 1976年由利根川进证实。第32页/共46页第33页/共46页表 18-4 不同的 Ig 家族的 V.D.J.C 基因数 V D J C家族人小鼠人小鼠人小鼠人小鼠L64LK100030124498 VL N CL S CH 3 CH 2 S VH C CH1 S S 铰连区 S S C CH 3 CH 2 S S N 图 18-

6、22 免疫球蛋白的结构 第33页/共46页第34页/共46页 VK JK CK L V1 L V2 L V3 L Vn 1 2 3 4 C 胚 系 DNA L V1 L V2 J3 J4 C B 细胞 DNA L V2 J3 J4 C 5 3 RNA 初 poly(A) 始转录本 L V2 J3 C 5 3 成熟 poly(A) mRNA VK CK N C 链 蛋白 图 18-12 小鼠轻链基因在发育中通过 V，J 和 C 基因的重组产生了 DNA 的重排第34页/共46页第35页/共46页 VH D1D12 JH C 胚系 L V1 L V2 L V3 L Vn 1 2 3 12 1 2

7、3 4 312b2a DNA B细胞 L V1 L V2 D2 J3 12b2a DNA RNA 5 3 初始转录本 poly (A) 成熟 5 3 mRNA poly (A) L V2 D2J31 成熟的 N C 重链蛋白 VH区 CH区 图18-24 小鼠免疫球蛋白基因在发育中通过V，D，J 和C基因片断的重组 产生DNA的重排，,分别是IgM,D,G,E 和A 的基因第35页/共46页第36页/共46页翻译水平的调控： 调控方式染色质水平调控：调控方式第36页/共46页第37页/共46页异染色质化异染色质化 水蜡虫（2n=10）在体细胞里来自父本的5条染色体依次被异染色质化，在精子形成时

8、丢失，只保留来自母本的5条染色体。 剂量补偿剂量补偿 雌性哺乳动物雌性哺乳动物X染色体的失活染色体的失活第37页/共46页第38页/共46页无汗性外胚层发育不良 三色猫 G-6-PDH第38页/共46页第39页/共46页 骨髓的 骨髓的 胸腺的 胸腺的 mRNA 染色质 染色质 mRNA DNA 组 非 非 组 DNA DNA 蛋 组 D 组 蛋 白 蛋 蛋 白 D 白 白 图 18-37 染色质重建实验第39页/共46页第40页/共46页第40页/共46页第41页/共46页第41页/共46页第42页/共46页第42页/共46页第43页/共46页第43页/共46页第44页/共46页第44页/共46页第45页/共46页 VL N CL S CH 3 CH 2 S VH C CH1 S S 铰连区 S