新真核基因表达与调控PPT学习教案

1、会计学1新真核基因表达与调控新真核基因表达与调控第1页/共169页染色体基因结构的激活 转录起始 转录物加工 向胞质转运 mRNA 的翻译（产物加工）第2页/共169页n转录后水平调控：RNA加工成熟过程的调控翻译水平的调控蛋白质加工水平的调控第3页/共169页第4页/共169页n基因簇(Gene cluster) 少则可以是由重复产生的两个相邻相关基因所组成，多则可以是几百个相同基因串联排列而成。第5页/共169页第6页/共169页原核生物第7页/共169页第8页/共169页第9页/共169页非编码非编码RNA: non-coding RNARNA: non-coding RNA(ncRNA

2、)ncRNA)能被转录但不编码蛋白质且具有特定功能的RNA分子。DNA序列中专门转录成非编码RNA的部分称为RNARNA基因基因或非编码非编码RNARNA基因基因。ncRNAtRNA、 rRNAsiRNAs、 microRNAs、piRNAs小分子ncRNA大分子ncRNA： Xist、Evf、Air、CTN、PINK lincRNAs （大型插入性非编码RNA）snoRNA、snRNA、scRNA、gRNA、pRNA、tmRNA、RNase P RNA、Signal recognition particle RNA第10页/共169页（guide RNA） （small cytoplasmi

3、c RNA） （small nuclear RNA） （transfer-messenger RNA）（small nucleolar RNA） （packaging RNA）（核酶）第11页/共169页第12页/共169页的和亚基。第13页/共169页第14页/共169页第15页/共169页第16页/共169页第17页/共169页两个核酸或蛋白质之间的差异可以用趋异度(Divergence) 表示，即差异的位点的百分比。第18页/共169页Sequence divergence is the basis for the evolutionary clock第19页/共169页第20页/共16

4、9页突变成为新的功能基因或成为失去功能的假基因等过程，在基因簇中不断地进行。第21页/共169页第22页/共169页第23页/共169页大演示可以看到RNA加工的基本流程。第24页/共169页利于基因的进化。第25页/共169页第26页/共169页第27页/共169页第28页/共169页第29页/共169页第30页/共169页第31页/共169页第32页/共169页第33页/共169页灯刷染色体是二价体，姐妹染色单体几乎完全分离，它们之间仅由几个交叉相连。第34页/共169页第35页/共169页第36页/共169页这种染色体与间期染色质或分裂期染色体相比，遗传物质呈充分伸展状态。第37页/共1

5、69页第38页/共169页第39页/共169页第40页/共169页第41页/共169页Methylation of histone or of DNA usually turns a gene off. Acetylation of histone usually turns a gene on.Phosphorylation - were not sure what that does. 第42页/共169页第43页/共169页第44页/共169页第45页/共169页nDNA的甲基化第46页/共169页第47页/共169页第48页/共169页第49页/共169页第50页/共169页第51页/

6、共169页第52页/共169页第53页/共169页第54页/共169页第55页/共169页第56页/共169页Table Each immunoglobulin family consists of a cluster of V genes linked to its C gene(s).FamilyV GenesC GenesManMouseManMouseLambda64Kappa100098第57页/共169页第58页/共169页第59页/共169页第60页/共169页第61页/共169页第62页/共169页第63页/共169页第64页/共169页第65页/共169页第66页/共169页

7、第67页/共169页第68页/共169页第69页/共169页24bp 的大部分或者全部对内切酶的识别是必须的。对内切酶来说，这个靶序列相对很大。第70页/共169页第71页/共169页第72页/共169页第73页/共169页第74页/共169页第75页/共169页第76页/共169页第77页/共169页第78页/共169页甲基基团的分布可用限制酶来检测。第79页/共169页第80页/共169页第81页/共169页启动子附近的甲基化阻止转录发生，是影响启动子活性的几种调控之一。第82页/共169页第83页/共169页第84页/共169页第85页/共169页剂量补偿平衡两性中X染色体相关基因的表达

8、第86页/共169页第87页/共169页第88页/共169页第89页/共169页第90页/共169页第91页/共169页基因结构的激活转录起始转录物加工向胞质转运mRNA 的翻译第92页/共169页第93页/共169页顺式作用：不转变为任何其他形式的DNA序列，只在原位发挥DNA序列的作用，仅影响与其在物理上相连的DNA。(同一染色体上的DNA序列直接调控其他邻近基因的表达)顺式作用元件：是指对基因表达有调节活性的DNA序列，其活性影响与其自身同处在一个DNA分子上的基因；这种序列通常不编码蛋白质，多位于基因傍侧或内含子中。第94页/共169页反式作用：游离的基因产物扩散至目标场所的过程。反式

9、作用因子的编码基因与其识别或结合的靶序列一般不在同一个DNA分子上。(DNA通过其产物(mRNA或蛋白质)间接调节基因的表达。)反式作用因子：通过直接结合或间接作用于DNA、RNA等核酸分子，对基因表达发挥不同调节作用(激活或抑制)的各类蛋白质因子。第95页/共169页第96页/共169页第97页/共169页第98页/共169页第99页/共169页第100页/共169页第101页/共169页第102页/共169页第103页/共169页第104页/共169页第105页/共169页第106页/共169页第107页/共169页第108页/共169页第109页/共169页第110页/共169页Inte

10、raction between the l repressor dimer and DNA. Each l repressor contains a helix-turn-helix motif. One of helices fits into the major groove of DNA. PDB ID = 1LMB第111页/共169页第112页/共169页第113页/共169页C末端存在螺旋-转角-螺旋的结构:具有转录调控功能第114页/共169页第115页/共169页分类：经典的“锌指”蛋白质和类固醇受体。第116页/共169页第117页/共169页第118页/共169页第119页

11、/共169页二聚体的基础。第120页/共169页第121页/共169页第122页/共169页第123页/共169页nB类是组织特异性表达的蛋白，包括哺乳动物的MyoD( 肌浆蛋白myogen)基因的转录因子，果蝇的AC-S（achaete-scute 无刚毛基因的产物）第124页/共169页第125页/共169页第126页/共169页第127页/共169页结合n反式作用因子间的相互作用第128页/共169页第129页/共169页第130页/共169页第131页/共169页第132页/共169页第133页/共169页第134页/共169页第135页/共169页第136页/共169页Respons

12、e elements identify genes under common regulation Regulatory AgentModuleConsensusFactorHeat shockHSECNNGAANNTCCNNGHSFGlucocorticoidGRETGGTACAAATGTTCTReceptorPhorbol ester(佛波酯)TRETGACTCAAP1SerumSRECCATATTAGGSRF佛波酯是一类能促进肿瘤生长的有机化合物。佛波酯是一类能促进肿瘤生长的有机化合物。第137页/共169页第138页/共169页第139页/共169页第140页/共169页第141页/共

13、169页第142页/共169页第143页/共169页第144页/共169页第145页/共169页第146页/共169页第147页/共169页第148页/共169页第149页/共169页P1P2 -amylase in salivary gland(Stronger splicing) -amylase in liver (weaker splicing)Alternative selection of promoters淀粉酶基因第150页/共169页 PS 外显子 S PL 外显子 L 外显子 2 外显子 3 DNA 50b 2800bp 161bp 4500bp 205bp 327bp 初

14、始转录本： 在唾腺中转录 成熟 mRNA： 1663nt 初始转录本： 在肝中转录 成熟 mRNA： 1773nt 图 18-57 小鼠淀粉酶(amy) 基因利用不同启动子产生两个不同的 mRNA第151页/共169页 DNA 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3 TATA TATA AATAAA 1 4 5 6 7 8 9 (在心脏中) 190aa LC1 mRNA 20kb AUG (在砂囊中) 149aa LC3 10kb 2 3 5 6 7 8 9 图 18-58 鸡肌球蛋白轻链前体 mRNA 在不同的组织中进行不同的选择性拼接 第152页/共169页第153页/共169页 The transcript is polyadenylated at different locations123456AATAAAATAA1 2344 5 6321Calcitonin (thyoid cell 甲状腺甲状腺)CGRP ( brain )第154页/共169页Per-mRNApolyA2polyA1Membrane-a