真核基因表达调控

第三节真核基因表达的调控、真核细胞基因组全能性的实验证据、不同组织和器官中表达的不同蛋白质组(2D凝胶)根据其性质可分为两大类：一类是瞬时调控或可逆调控，相当于原核细胞对环境条件变化的反应。瞬时调节包括在细胞周期的不同阶段，当某种底物或激素水平上升或下降时，对酶活性和浓度的调节。二是发育调控或不可逆调控，这是真核基因调控的本质，决定了真核细胞生长、分化和发育的全过程。根据同一事件中基因调控的顺序，可分为：DNA水平调控-转录水平调控-转录后水平调控-翻译水平调控-蛋白质加工水平调控，真核基因表达调控的类型，从DNA到蛋白质的可能调控步骤，真核基因表达的多水平调控，主要调控水平：*-转录水平调控*-翻译后控制)-核糖核酸加工控制翻译水平调控-蛋白质翻译后修饰。首先，转录水平控制的基本概念：事件：DNA/蛋白质，蛋白质/蛋白质相互作用；顺式作用元件：特异性结合转录调节蛋白的DNA序列；反式激活因子：结合特定DNA序列的调节蛋白因子；基序结构：蛋白质中的一个小区域，由一小段保守氨基酸组成，用于识别特定的DNA序列或其他蛋白质；例如，螺旋-旋转-螺旋、锌指-薄片、亮氨酸-zip等。一致序列):DNA中保守序列的小片段(有时也称为蛋白质中的氨基酸序列)，它可以被特定的蛋白质结构域识别，并在转录起始调节中起重要作用；例如，塔塔盒、CAAT盒、气相色谱盒等。一般转录因子：与核心启动子元件(如Tata-box)结合，开始转录；特异性转录因子：与特定的基因调控元件结合，发挥调控作用(促进或抑制)；(1)转录激活1。转录的启动涉及一系列的DNA/蛋白质相互作用；转录起始前复合体的形成等。核糖核酸聚合酶(SIDECUTWAY)阿伦克卢格，2001，科学，29233601844-46，真核基因的结构，转录的起始，2，激活子和辅激活子特异性转录因子，它们可以在DNA序列上形成复合物以激活转录；例如，肾上腺皮质激素的功能：糖皮质激素/促肾上腺皮质激素，辅激活剂在特定的DNA元件上形成复合物来激活转录。转录因子的功能域(通用转录因子和特定转录因子):-DNA结合域：识别和结合基因调控区的特定DNA序列-激活域：招募其他激活因子和蛋白质共同启动或激活转录。真核基因转录调控(基因控制区)，3。增强子是位于基因远端的调节元件，其特征在于远离基因起点的不确定位置：内含子的上游、下游和内部方向性：正向和负向都有作用机制：间隔子DNA可以形成一个环，并通过与增强子结合的特定因素作用于染色质构型的改变(重塑)。基因末端的增强子促进转录复合物的组装，(2)转录激活子(1)，顺式作用元件/反式作用因子阻遏物：负调节的特异性转录因子沉默子：负调节的DNA元件作用机制：抑制转录起始复合物的组装(与通用转录因子作用)，并与转录激活子竞争结合DNA和转录激活子相互作用，影响其改变染色质构型的活性(募集重塑复合物，组蛋白修饰酶)，阻遏物抑制基因转录的可能机制，2。脱氧核糖核酸甲基化：基因组脱氧核糖核酸中富含气相色谱碱基的区域，其中一些对称序列中5-脱氧核糖核酸-3二核苷酸的胞嘧啶(C)通常被甲基化；与基因失活有关。脱氧核糖核酸甲基转移酶(脱氧核糖核酸甲基转移酶)-可维持脱氧核糖核酸甲基转移酶：在细胞分裂-构建脱氧核糖核酸甲基转移酶期间，脱氧核糖核酸甲基化的模式被维持(可遗传)；去甲基化脱氧核糖核酸：未甲基化的脱氧核糖核酸模板甲基化的脱氧核糖核酸是一个动态过程和相对稳定的状态。受精卵和早期胚胎细胞中的甲基化水平较低，并随着分化过程逐渐增强。胞嘧啶C的甲基化修饰，维持DNA甲基化模式的方式(可维持的DNMT的作用)，以及DNA甲基化抑制基因转录的机制：干扰转录因子对DNA元件的识别和结合将转录因子的DNA识别序列转化为抑制剂的识别序列DNA甲基化有利于染色质重塑的募集或修饰因子的DNA甲基化的普遍性：在脊椎动物(包括哺乳动物和人类)和植物中常见；在低等生物(果蝇、酵母等)中没有发现。)。DNA甲基化抑制基因转录、基因组整合和甲基化现象的机制：在二倍体动物中，一些基因( 100)的表达取决于它们是否来自父本或母本的染色体，好像它们被“印记”了一样；印迹是通过DNA甲基化标记来区分的。受精后，印记基因不受“去甲基化波”的影响，从而“记忆”父母标记的表达模式(阻断或促进)。例如小鼠的Igf2基因。这是DNA的“状态”，而不是它的序列决定可遗传特征的证据(表观遗传学)。基因在小鼠中“印迹”传递的模式，转录后调节的步骤和模式，基因的转录后调节，不同形式的选择性剪接*深蓝：外显子保留；浅蓝色：外显子仅保留在一个mRNA中；黄色：内含子；红线：切断的区域。选择性剪接的实例：-原肌球蛋白(-原肌球蛋白)，剪接位点的选择和鉴定：剪接增强因子形成“剪接体”，核糖核酸剪接机制，2，核糖核酸编辑改变成熟的核糖核酸序列，从而改变其“意义”机制；例如，插入一个或多个“U”。编辑过程由“向导”指导。成熟mRNA的结构：5帽，5-UTR，编码区，3-UTR，多聚腺苷酸尾。(1)细胞定位的信使核糖核酸在细胞质中的异质性信使核糖核酸(见上文):如何定位？决定：3-UTR的信息可能涉及蛋白质参与；运输：微管的作用；锚定：微丝的作用。几种方法的信使核糖核酸定位：左： travelbyassociation withcyto骨骼；中心：随机扩散；right : degradationofanchoredmrnas；Blackopencircus :锚定复合物，(2)负调节的mRNA翻译调节翻译抑制剂：识别并与mRNA的5-UTR和3-UTR的特定序列相互作用，并抑制翻译水平。翻译的负调节机制，例如铁蛋白，翻译起点的调节翻译通常从第一个AUG开始，但是有时它被错过了，因为第一个AUG周围的信号序列(其可被核糖体亚单位识别)太弱，因此从随后的AUG开始翻译(“泄漏扫描”)；(3)信使核糖核酸稳定性信使核糖核酸半衰期(半衰期):从几分钟到十几个小时，大多数信使核糖核酸的半衰期小于30分钟；影响信使核糖核酸稳定性的因素：多聚腺苷酸的尾部长度：多聚腺苷酸/PABP，在30纳米脱帽时降解导致信使核糖核酸降解(通常伴随着3-多聚腺苷酸的降解)-3-3-UTR序列的差异会影响信使核糖核酸的降解，这可能与多聚腺苷酸的尾部降解速率有关，例如，-球状核糖核酸3-UTR含有许多CCUCCrepeats，它们能稳定信使核糖核酸，而AUUUA序列使信使核糖核酸不稳定。，信使核糖核酸降解的机制，信使核糖核酸翻译和降解之间的竞争：5-cap和3-聚腺苷酸在信使核糖核酸降解中的作用，综述问题1。什么是基因表达？描述基因表达变化的特征及其对生物体调节的重要性。2.为什么转录启动的调控是基因表达调控的中心环节？3.举例说明机械手的组成和功能，分析可