chpt基因的表達與調(diào)控實用教案

1、第1頁/共49頁第一頁，共50頁。第2頁/共49頁第二頁，共50頁。第3頁/共49頁第三頁，共50頁。第4頁/共49頁第四頁，共50頁。第5頁/共49頁第五頁，共50頁。第6頁/共49頁第六頁，共50頁。第7頁/共49頁第七頁，共50頁。第8頁/共49頁第八頁，共50頁。第9頁/共49頁第九頁，共50頁。第10頁/共49頁第十頁，共50頁。第11頁/共49頁第十一頁，共50頁。第12頁/共49頁第十二頁，共50頁。第13頁/共49頁第十三頁，共50頁。第14頁/共49頁第十四頁，共50頁。第15頁/共49頁第十五頁，共50頁。第16頁/共49頁第十六頁，共50頁。第17頁/共49頁第十七頁，共

2、50頁。第18頁/共49頁第十八頁，共50頁。第19頁/共49頁第十九頁，共50頁。第20頁/共49頁第二十頁，共50頁。第21頁/共49頁第二十一頁，共50頁。第22頁/共49頁第二十二頁，共50頁。第23頁/共49頁第二十三頁，共50頁。第24頁/共49頁第二十四頁，共50頁。第25頁/共49頁第二十五頁，共50頁。由功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)(jigu)基因、操作子（操縱基因）、啟動子所組成。細菌的主要基因調(diào)控單位，也是轉(zhuǎn)錄單位。操縱(cozng)元：第26頁/共49頁第二十六頁，共50頁。調(diào)節(jié)第27頁/共49頁第二十七頁，共50頁。第28頁/共49頁第二十八頁，共50頁。第29頁/共49頁第二十九

3、頁，共50頁。第30頁/共49頁第三十頁，共50頁。第31頁/共49頁第三十一頁，共50頁。第32頁/共49頁第三十二頁，共50頁。第33頁/共49頁第三十三頁，共50頁。第34頁/共49頁第三十四頁，共50頁。1、DNA的改變（1）基因劑量與基因擴增 組蛋白基因是基因劑量效應(yīng)的一個典型例子。為了合成大量組蛋白用于形成染色質(zhì)，多數(shù)細胞含有數(shù)百個組蛋白基因拷貝 基因劑量可經(jīng)基因擴增臨時增加。人類癌細胞中的許多(xdu)致癌基因，經(jīng)大量擴增后高效表達，導(dǎo)致細胞生長失控。有些致癌基因擴增的速度與病癥的發(fā)展及癌細胞擴散程度高度相關(guān)。 第35頁/共49頁第三十五頁，共50頁。（2）DNA重排 真核生物基

4、因組中的DNA序列(xli)可發(fā)生重排，這種重排是由特定基因組的遺傳信息所決定的，是有些基因調(diào)控的重要機制。 第36頁/共49頁第三十六頁，共50頁。（3）DNA甲基化真核生物中，少數(shù)胞嘧啶第5碳上的氫被一個甲基取代，甲基化。甲基化C在DNA復(fù)制中可整合到正常DNA序列中。C甲基化在CG雙核苷酸序列中發(fā)生頻率最高。許多真核生物基因5端未翻譯區(qū)富含CG序列，易甲基化。甲基化可降低(jingd)轉(zhuǎn)錄效率。第37頁/共49頁第三十七頁，共50頁。2、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控(1)啟動子與轉(zhuǎn)錄因子 同原核生物一樣，真核生物基因啟動 子包括所有順式調(diào)控元件及RNA聚合 酶識別位點，可以起始轉(zhuǎn)錄形成RNA 轉(zhuǎn)錄因子

5、是激活真核生物基因轉(zhuǎn)錄的 蛋白質(zhì)真核生物基因轉(zhuǎn)錄與原核生物的一個 重要(zhngyo)區(qū)別是：真核生物基因的啟動子 必須與一系列轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，才能在 RNA聚合酶的作用下起始轉(zhuǎn)錄 第38頁/共49頁第三十八頁，共50頁。圖圖8 823 23 真核生物基因真核生物基因(A)(A)與原核生物基因與原核生物基因(B)(B)在在5 5端啟動子的順式調(diào)控元件端啟動子的順式調(diào)控元件轉(zhuǎn)錄方向用箭頭轉(zhuǎn)錄方向用箭頭(jintu)(jintu)表示，轉(zhuǎn)錄起始點用表示，轉(zhuǎn)錄起始點用+1+1表示表示 第39頁/共49頁第三十九頁，共50頁。(2)(2)強化強化(qinghu)(qinghu)子子 轉(zhuǎn)錄強化轉(zhuǎn)錄強化(q

6、inghu)(qinghu)子是真核生物基因轉(zhuǎn)錄子是真核生物基因轉(zhuǎn)錄中的另一種順式調(diào)控元件，通常位于啟動子中的另一種順式調(diào)控元件，通常位于啟動子上游上游700-1000bp700-1000bp處，離轉(zhuǎn)錄起始點較遠處，離轉(zhuǎn)錄起始點較遠 第40頁/共49頁第四十頁，共50頁。 強化子主要有兩個功能:與轉(zhuǎn)錄(zhun l)激活子結(jié)合，改變?nèi)旧?質(zhì)的構(gòu)型使DNA彎曲形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，使 強化子與啟動子直接接觸，以 便通用轉(zhuǎn)錄(zhun l)因子、轉(zhuǎn)錄(zhun l)激活子 、RNA聚合酶一起形成轉(zhuǎn)錄(zhun l)復(fù) 合體，從而提高mRNA合成效率 第41頁/共49頁第四十一頁，共50頁。圖圖 8 825

7、 DNA25 DNA環(huán)化與轉(zhuǎn)錄環(huán)化與轉(zhuǎn)錄(zhun l)(zhun l)活性活性 第42頁/共49頁第四十二頁，共50頁。(3)激活子 激活子是一種與強化子結(jié)合的蛋白質(zhì)，也屬于一種轉(zhuǎn)錄(zhun l)因子 第43頁/共49頁第四十三頁，共50頁。(4)選擇性啟動子 有些真核生物基因具有兩個或兩個以上的啟動子，用于在不同細胞中表達。 果蠅的乙醇脫氫酶基因，在幼蟲(yuchng)和成蟲期分別利用不同啟動子進行轉(zhuǎn)錄 第44頁/共49頁第四十四頁，共50頁。(5)選擇性mRNA切割 同一初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在不同(b tn)細胞中可以用不同(b tn)方式切割加工，形成不同(b tn)的成熟mRNA分子，使翻

8、譯成的蛋白質(zhì)在含量或組成上都可能不同(b tn) 第45頁/共49頁第四十五頁，共50頁。三、翻譯水平(shupng)的調(diào)控 真核生物中，如果翻譯過程被抑制，則已經(jīng)轉(zhuǎn)錄的mRNA也不能翻譯成多肽，被迫以失活的狀態(tài)貯存起來。例如，植物的種子可以貯存很多年，一旦條件合適，即可發(fā)芽。 其機制：（1）mRNA尾短加尾翻譯（2）阻遏蛋白與特異mRNA序列結(jié)合 ，導(dǎo)致蛋白質(zhì)翻譯受阻 第46頁/共49頁第四十六頁，共50頁。 （2）如鐵蛋白的翻譯調(diào)控：鐵蛋白的功能是貯存鐵。鐵蛋白的mRNA翻譯取決于鐵的供應(yīng)。當(dāng)細胞(xbo)沒有鐵時，阻遏蛋白與鐵蛋白mRNA啟動子區(qū)域鐵反應(yīng)元（iron response e

9、lement，IRE）結(jié)合，阻止翻譯進行；當(dāng)有鐵存在時，阻遏物不再與IRE結(jié)合，翻譯順利進行。（1）卵細胞中mRNA僅具有20個核苷酸的多聚(polyA) 尾端序列，在生物發(fā)育(fy)適宜時期，尾端序列加長至幾百個核苷酸序列，并翻譯成蛋白質(zhì)。第47頁/共49頁第四十七頁，共50頁。翻譯形成的線狀多肽鏈沒有功能，需要(xyo)經(jīng)過加工修飾后才具有活性。加工過程中涉及到一系列調(diào)控機制蛋白質(zhì)折疊 蛋白酶切割蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾蛋白質(zhì)內(nèi)含子（加工切除） 第48頁/共49頁第四十八頁，共50頁。感謝您的觀看(gunkn)！第49頁/共49頁第四十九頁，共50頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)第1頁/共49頁。由功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因、操作子（操縱基因）、啟動子所組成。為了(wi le)合成大量組蛋白用于形成染色質(zhì)，多數(shù)細胞含有數(shù)百個組蛋白基因拷貝。轉(zhuǎn)