真核生物基因表達(dá)調(diào)控

1、第十章作業(yè)1. 簡(jiǎn)述真核生物基因表達(dá)調(diào)控的7個(gè)層次。染色體和染色質(zhì)水平上的結(jié)構(gòu)變化與基因活化轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控，包括基因的開(kāi)與關(guān)，轉(zhuǎn)錄效率的高與低RNA加工水平的調(diào)控，包括對(duì)出事轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的特異性剪接、修飾、編輯等。轉(zhuǎn)錄后加工產(chǎn)物在從細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中所受到的調(diào)控在翻譯水平上的控制，即對(duì)哪一種mRNA結(jié)合核糖體進(jìn)行翻譯的選擇以及蛋白質(zhì)成量的控制對(duì)蛋白質(zhì)合成后選擇性地被激活的控制，蛋白質(zhì)和酶分子水平上的剪接等的控制對(duì)mRNA選擇性降解的調(diào)控2. 真核基因表達(dá)調(diào)控與原核生物相比有何異同？相同點(diǎn)：與原核基因的調(diào)控一樣，真核基因表達(dá)調(diào)控也有轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控和轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控，并且也以轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控為最重要

2、；在真核結(jié)構(gòu)基因的上游和下游(甚至內(nèi)部)也存在著許多特異的調(diào)控成分，并依靠特異蛋白因子與這些調(diào)控成分的結(jié)合與否調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。不同點(diǎn)：原核細(xì)胞的染色質(zhì)是裸露的DNA，而真核細(xì)胞染色質(zhì)則是由DNA與組蛋白緊密結(jié)合形成的核小體。在原核基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控中，既有激活物參與的正調(diào)控，也有阻遏物參與的負(fù)調(diào)控，二者同等重要。原核基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯通常是相互偶聯(lián)的，即在轉(zhuǎn)錄尚未完成之前翻譯便已開(kāi)始。真核生物大都為多細(xì)胞生物，在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中發(fā)生細(xì)胞分化后，不同細(xì)胞的功能不同，基因表達(dá)的情況也就不一樣，某些基因僅特異地在某種細(xì)胞中表達(dá)，稱為細(xì)胞特異性或組織特異性表達(dá)，因而具有調(diào)控這種特異性表達(dá)的機(jī)制。3. DNA

3、甲基化對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)制：DNA甲基化會(huì)導(dǎo)致某些區(qū)域DNA構(gòu)象改變，包括甲基化后染色質(zhì)對(duì)于核酸酶或限制性內(nèi)切酶的敏感度下降，更容易與組蛋白H1相結(jié)合，DNase超敏感位點(diǎn)丟失，使染色質(zhì)高度螺旋化, 凝縮成團(tuán), 直接影響了轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)區(qū)DNA的結(jié)合效率的結(jié)合活性，不能啟始基因轉(zhuǎn)錄。DNA的甲基化不利于模板與RNA聚合酶的結(jié)合，降低了轉(zhuǎn)錄活性。4. 轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合DNA的結(jié)構(gòu)基序（結(jié)構(gòu)域）有哪幾類？螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋鋅指結(jié)構(gòu)堿性-亮氨酸拉鏈堿性-螺旋-環(huán)-螺旋5. 真核基因轉(zhuǎn)調(diào)控中有幾種方式能夠置換核小體？占先模式：可以解釋轉(zhuǎn)錄時(shí)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化。該模型認(rèn)為基因能否轉(zhuǎn)錄取

4、決于特定位置上組蛋白和轉(zhuǎn)錄因子之間的不可逆競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合。動(dòng)態(tài)模式該模型認(rèn)為轉(zhuǎn)錄因子與組蛋白處于動(dòng)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)之中，基因轉(zhuǎn)錄前染色質(zhì)必須經(jīng)歷結(jié)構(gòu)上的改變，即轉(zhuǎn)換核小體中的全部或部分成分并重新組裝，這個(gè)耗能的基因活化過(guò)程稱為染色質(zhì)重構(gòu)6. 簡(jiǎn)述真核生物轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控過(guò)程。真核生物在轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控主要是通過(guò)反式作用因子、順式作用元件和RNA聚合酶的相互作用來(lái)完成的，主要是反式作用因子結(jié)合順式作用元件后影響轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成過(guò)程：轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成：真核生物RNA聚合酶識(shí)別的是由通用轉(zhuǎn)錄因子與DNA形成的蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合物，只有當(dāng)一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到DNA上，形成有功能的啟動(dòng)子，才能被RNA聚合酶所識(shí)

5、別并結(jié)合。轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成過(guò)程為：TFD結(jié)合TATA盒；RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合TFD-DNA復(fù)合物形成一個(gè)閉合的復(fù)合物；其他轉(zhuǎn)錄因子與RNA聚合酶結(jié)合形成一個(gè)開(kāi)放復(fù)合物。在這個(gè)過(guò)程中，反式作用因子的作用是：促進(jìn)或抑制TFD與TATA盒結(jié)合；促進(jìn)或抑制RNA聚合酶與TFD-DNA復(fù)合物的結(jié)合；促進(jìn)或抑制轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成。反式作用因子：一般具有三個(gè)功能域（DNA識(shí)別結(jié)合域、轉(zhuǎn)錄活性域和結(jié)合其他蛋白結(jié)合域）；能識(shí)別并結(jié)合上游調(diào)控區(qū)中的順式作用元件；對(duì)基因的表達(dá)有正性或負(fù)性調(diào)控作用。轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控：反式作用因子的活性調(diào)節(jié)：a.表達(dá)式調(diào)節(jié)反式作用因子合成出來(lái)就具有活性；b.共價(jià)修飾磷酸化和去磷酸

6、化，糖基化；c.配體結(jié)合許多激素受體是反式作用因子；d.蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)復(fù)合物的解離與形成。反式作用因子與順式作用元件的結(jié)合：反式作用因子被激活后，即可識(shí)別并結(jié)合上游啟動(dòng)子元件和增強(qiáng)子中的保守性序列，對(duì)基因轉(zhuǎn)錄起調(diào)節(jié)作用。反式作用因子的作用方式成環(huán)、扭曲、滑動(dòng)、Oozing。反式作用因子的組合式調(diào)控作用：每一種反式作用因子結(jié)合順式作用元件后雖然可以發(fā)揮促進(jìn)或抑制作用，但反式作用因子對(duì)基因調(diào)控不是由單一因子完成的而是幾種因子組合發(fā)揮特定的作用。7.解釋下列名詞：異染色質(zhì)、活性染色質(zhì)、印記基因、占先模型、CpG島、絕緣子、GC盒、基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄異染色質(zhì)：折疊壓縮程度高，處于凝集狀態(tài)，

7、經(jīng)堿性染料染色著色深。活性染色質(zhì)：活性染色質(zhì)是指具有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì)。印記基因：由表觀遺傳修飾決定的，來(lái)源于雙親的特異性表達(dá)的基因。占先模型：可以解釋轉(zhuǎn)錄時(shí)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化。該模型認(rèn)為基因能否轉(zhuǎn)錄取決于特定位置上組蛋白和轉(zhuǎn)錄因子之間的不可逆競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合。CpG島：CpG二核苷酸序列通常成串出現(xiàn)并零散地分布于基因組中，此序列被稱為CpG島。絕緣子：是近年發(fā)現(xiàn)的一類特殊順式作用元件，它不同于增強(qiáng)子，其功能是阻止激活或阻遏作用在染色質(zhì)上的傳遞，使染色質(zhì)的活性限定于結(jié)構(gòu)域之內(nèi)。GC盒：有兩個(gè)拷貝，位于CAAT框的兩側(cè)，由GGCGGG組成，是一個(gè)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)區(qū)，有激活轉(zhuǎn)錄的功能?；A(chǔ)轉(zhuǎn)錄：是指由核心啟動(dòng)子與通

8、用轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合后起始的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。第十一章作業(yè)1. 試述病毒與腫瘤之間的關(guān)系腫瘤：失去接觸抑制而無(wú)限分裂的一群細(xì)胞。分為良性和惡性兩大類。病毒癌基因：致瘤病毒中能在體內(nèi)誘發(fā)腫瘤并在體外引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化的基因。編碼病毒癌基因的主要有DNA病毒和RNA病毒。大約有 15% - 20% 的癌癥是由病毒感染引起的。DNA轉(zhuǎn)化病毒的早期基因含有多功能癌基因。致癌潛能存在于一種功能或一組相關(guān)的功能之中，這些功能在病毒裂解周期的早期就被激活。當(dāng)轉(zhuǎn)化發(fā)生時(shí)，相應(yīng)基因整合到宿主的基因組中，并且呈組成型表達(dá)。2. 簡(jiǎn)述細(xì)胞中原癌基因轉(zhuǎn)變?yōu)榘┗虻闹饕緩?點(diǎn)突變：原癌基因活化是導(dǎo)致癌變最常見(jiàn)的機(jī)制。 LTR插入：當(dāng)LTR插入原癌基因啟動(dòng)子區(qū)域或鄰近部位后，可從根本上改變基因的正常調(diào)控規(guī)律。 基因重排缺失：很多原癌基因5上游區(qū)存在負(fù)調(diào)控序列，一旦該序列發(fā)生缺失或突變，就喪失抑制基因表達(dá)調(diào)控的能力。 基因擴(kuò)增：使每個(gè)細(xì)胞中基因拷貝數(shù)增加，從而直接增加可用的轉(zhuǎn)錄模板。3. 什么是傳統(tǒng)疫苗，什么是基因工程疫苗？傳統(tǒng)疫苗：采用病原微生物及其代謝產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)人工減毒、脫毒、滅活等方法制成的疫苗?；蚬こ桃呙纾菏侵赣没蚬こ痰姆椒?，表達(dá)病原微生物的一段基因序列，將表達(dá)產(chǎn)物(多數(shù)是無(wú)毒性、無(wú)感染能力，但具有較強(qiáng)