第八章基因表达与调控演示文稿

第八章基因表达与调控演示文稿当前1页，总共26页。（优选）第八章基因表达与调控当前2页，总共26页。§1、启动子

核心酶δ

因子全酶启动子（promoter）：位于基因转录起点上游、负责启动基因转录的DNA序列叫启动子。当前3页，总共26页。

Promoterregionincluding

-35site：

RNApol.recognitionsite(Rsite)TTGAC(SextamaBox)looselybindingsite-10site：TATAAT(TATABox)firmlybindingsite(Bsite)起始位点：

+1RNAtranscriptionalstartPoint(Isite)

A/G-35

(R)-10

(B)+1

(I)mRNA精确转录起始位点距起始位点9bpδ因子结合区精确起始转录当前4页，总共26页。终止子（terminator）：位于基因转录结束位置上的DNA序列叫终止子。当前5页，总共26页。§2、增强子和弱化子

增强子(enhance):指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列所谓强子就是远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列;其发挥作用的方式通常与方向、距离无关，可位于转录起始点的上游或下游;从功能上讲，增加转录效率10〜200倍，没有增强子存在，启动子通常不能表现活性；没有启动子时，增强子也无法发挥作用。分为组织和细胞专一性增强子、诱导性增强子两类。当前6页，总共26页。

弱化子（attenuator）:在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。缺失突变增加转录效率6倍当前7页，总共26页。§3、绝缘子绝缘子（insulator）:通常位于启动子同正调控元件（增强子）或负调控因子（为异染色质）之间的一种调控序列。绝缘子就是一类边界序列，本身对基因的表达既没有正效应也没有负效应，其作用只是阻止邻近的调控元件对其所界定的基因的启动子起增强或抑制作用，不让其他调控元件对基因的活化效应或失活效应发生作用。当前8页，总共26页。§4、沉默子沉默子(silencer)：

能够对基因转录起阻遏作用的DNA片段，属于负性调控元件。最早在酵母中发现，以后在T淋巴细胞的T抗原受体基因的转录和重排中证实这种负调控顺式元件的存在。目前对这种在基因转录降低或关闭中起作用的序列研究还不多，但从已有的例子看到：沉寂子的作用可不受序列方向的影响，也能远距离发挥作用，并可对异源基因的表达起作用。当前9页，总共26页。§5、应答元件

应答元件：现代分子生物学上把能与某个（类）专一蛋白因子结合，从而控制基因特异表达的DNA上游序列称为应答元件（responseelement）。它们与细胞内高度专一的转录因子相互作用，协调相关基因的转录。最常见的应答元件有：

热激应答元件（heatshockresponseelement，HSE），

糖皮质应答元件（glucocorticoidresponseelement，GRE），

金属应答元件（metalresponseelement，MRE）当前10页，总共26页。受热后，果蝇细胞内Hsp70mRNA水平提高1000倍，就是因为热激因子（heatshockfactor，HSF）与hsp70基因TATA区上游60bp处的HSE相结合，激发转录起始。合成一系列热激蛋白（分子伴侣），恢复维持蛋白质原有的三维构象，保持其正常功能。热激应答元件生物处在最适温度范围以上时，受到热的诱导，就会使许多热激基因转录，合成一系列热激蛋白。热激蛋白是一种分子陪伴，可以使因温度升高而构型发生改变的蛋白质恢复成维持原有的三维构象，不致丧失功能而使机体得以存活。随着热激温度消失，细胞内出现大量游离的Hsp70蛋白，它们与HSF相结合，并使其脱离DNA序列，最终形成没有DNA结合能力的单体。

当前11页，总共26页。§6、转录因子转录因子（transcriptionfactor）:是起正调控作用的反式作用因子，是由基因编码的一类蛋白质。是转录起始中RNA聚合酶所需的辅助因子。当前12页，总共26页。1、“锌指“DNA结合基序锌指基因：其蛋白产物主要通过与DNA相互作用而起转录因子作用，调节靶基因的表达以适应生物体发育、分化、成熟过程的需要。C2H2型（C半光氨酸、H组氨酸）当前13页，总共26页。2、其他转录因子同源域激活真核生物基因转录的一系列蛋白质。

同源框基因编码的蛋白质是一类转录调节因子，都具有由相应同源框序列编码的60个氨基酸组成的结构域，即同源域（homeodomain），通过其与特异的DNA序列结合，调控下游基因的转录活性。同源框基因又称同源异型盒基因（homeoboxgenes）是一类调节细胞正常分化、发育的主控基因。同源框基因的共同点是都具有180个核苷酸长度的同源区，即同源框（homeobox）。（1）亮氨酸拉链（2）螺旋-转角-螺旋（3）螺旋-环-螺旋（4）同源域当前14页，总共26页。§1、转录调控类型（1）转录酶原核生物：RNApol全酶真核生物：RNApolIRNApolIIRNApolIIImRNA、tRNA、rRNArRNAmRNAtRNA第二节转录水平上的调控当前15页，总共26页。Promoterregionincluding

-35site：

RNApol.recognitionsite(Rsite)TTGAC(SextamaBox)-35siteRNApol.looselybindingsite-10site：TATAAT(pribnowBox)

-10siteRNApol.firmlybindingsite(Bsite)起始位点：

+1RNAtranscriptionalstartpoint(Isite)

A/G-35

(R)-10

(B)+1

(I)mRNACCAAT

（CAAT盒）-80site：

CTF、CPTFIID、A、BTBP-80当前16页，总共26页。T4inE.coliandSPO1inB.SubtilisEarlygenemiddlegeneslategenes

hostδ

phageδ28

phageδ-late

RNApol全酶δ因子当前17页，总共26页。TFIIIBallowsRNApolIIItobindandinitiatetranscription

tRNA

RNApolIII

+1TFIIIB当前18页，总共26页。（2）调控元件的作用终止：RNA转录停止在终止信号上，RNA释放。终止子结构特征：基因3‘端的具有反向重复特殊序列，具有终止转录的作用。Rho因子：在转录中起到终止转录的作用的辅助蛋白。依赖Rho因子的终止子是弱终止子，不依赖Rho因子的终止子是强终止子。当前19页，总共26页。§2、转录后的调控（1）原核生物：毋需加工当前20页，总共26页。加帽：5‘甲基化G加尾：3’加多聚Ａ甲基化RNA选择性剪接RNA编辑（移码）（2）真核生物：当前21页，总共26页。第三节翻译水平上的调控当前22页，总共26页。§1、翻译因子磷酸化调控蛋白质可逆磷酸化的调节在信号转导过程中有重要作用，是细胞生命活动的调控中心。蛋白质的磷酸化则是指由蛋白激酶催化的把ATP或GTPγ位的磷酸基传移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，其逆转过程是由蛋白磷酸酶催化的，称为蛋白质的脱磷酸化.当前23页，总共26页。当前24页，总共26页。§2、翻译后的加工修饰（1）多肽的切割加工：

例如：脊椎动物的胰岛素加工过程：最初前胰岛素原有105个氨基酸，加工中先将N端的24个氨基酸残基切除，形成前体胰岛素然后切除中间一段氨基酸序列，留下21个氨基酸残基的Ａ链和30个氨基酸残基的B链由二硫键连接两条肽链。当前25页，总共26页。（2）多