高中生物 第13 章基因表達調(diào)控課件

第十三章基因表達的調(diào)控RegulationofGeneExpression目錄第十三章基因表達的調(diào)控RegulationofGene一、基因表達的基本概念和原理BasicConceptionsandPrinciple（一）相關(guān)概念基因（Gene）：是一段編碼蛋白質(zhì)多肽鏈和功能RNA的DNA。基因組(genome)：一個細胞或病毒所攜帶的全部遺傳信息或整套基因?；蚪?jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯，產(chǎn)生具有特異生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子的過程。*基因表達(geneexpression)基因表達是受調(diào)控的目錄一、基因表達的基本概念和原理（一）相關(guān)概念基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯（二）基因表達的特點1、時間特異性或發(fā)育階段特異性按功能需要，某一特定基因的表達嚴格按特定的時間順序發(fā)生，稱之為基因表達的時間特異性(temporalspecificity)。多細胞生物基因表達的時間特異性又稱階段特異性(stagespecificity)。目錄（二）基因表達的特點1、時間特異性或發(fā)育階段特異性按功能需要2、空間特異性或組織細胞特異性基因表達伴隨時間順序所表現(xiàn)出的這種分布差異，實際上是由細胞在器官的分布決定的，所以空間特異性又稱細胞或組織特異性(cellortissuespecificity)。在個體生長全過程，某種基因產(chǎn)物在個體按不同組織空間順序出現(xiàn)，稱之為基因表達的空間特異性(spatialspecificity)。目錄2、空間特異性或組織細胞特異性基因表達伴隨時間順序所表現(xiàn)出的3、基因表達有兩種方式按對刺激的反應(yīng)性，基因表達的方式分為：1）組成性表達某些基因在一個個體的幾乎所有細胞中持續(xù)表達，基本不受環(huán)境因素的影響，通常被稱為管家基因(housekeepinggene)。3、基因表達有兩種方式按對刺激的反應(yīng)性，基因表達的方式分為：無論表達水平高低，管家基因較少受環(huán)境因素影響，而是在個體各個生長階段的大多數(shù)或幾乎全部組織中持續(xù)表達，或變化很小。區(qū)別于其他基因，這類基因表達被視為組成性基因表達(constitutivegeneexpression)。無論表達水平高低，管家基因較少受環(huán)境因素影響，而是在個體各個2）可誘導(dǎo)和可阻遏表達在特定環(huán)境信號刺激下，相應(yīng)的基因被激活，基因表達產(chǎn)物增加，這種基因稱為可誘導(dǎo)基因?？烧T導(dǎo)基因在特定環(huán)境中表達增強的過程，稱為誘導(dǎo)(induction)。

如果基因?qū)Νh(huán)境信號應(yīng)答是被抑制，這種基因是可阻遏基因。可阻遏基因表達產(chǎn)物水平降低的過程稱為阻遏(repression)。2）可誘導(dǎo)和可阻遏表達在特定環(huán)境信號刺激下，相應(yīng)的基因被激活在一定機制控制下，功能上相關(guān)的一組基因，無論其為何種表達方式，均需協(xié)調(diào)一致、共同表達，即為協(xié)調(diào)表達(coordinateexpression)，這種調(diào)節(jié)稱為協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)(coordinateregulation)。在一定機制控制下，功能上相關(guān)的一組基因，無論其為何種表達方式（三）基因表達調(diào)控的生物學(xué)意義1、適應(yīng)環(huán)境、維持生長和增殖2、維持個體發(fā)育與分化（三）基因表達調(diào)控的生物學(xué)意義1、適應(yīng)環(huán)境、維持生長和增殖2（四）基因表達調(diào)控的基本原理1、基因表達的多級調(diào)控基因激活轉(zhuǎn)錄水平轉(zhuǎn)錄后加工mRNA降解蛋白質(zhì)降解蛋白質(zhì)的投遞和運輸?shù)鞍踪|(zhì)翻譯翻譯后加工修飾轉(zhuǎn)錄水平基因表達可在多層次上受到調(diào)節(jié)（四）基因表達調(diào)控的基本原理1、基因表達的多級調(diào)控基因激活轉(zhuǎn)2、基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)基本要素基因表達的調(diào)節(jié)與基因的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，生物個體或細胞所處的內(nèi)、外環(huán)境，以及細胞內(nèi)所存在的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白有關(guān)。三個基本要素：1）特異的DNA調(diào)節(jié)序列2）調(diào)節(jié)蛋白3）RNA聚合酶2、基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)基本要素基因表達的調(diào)節(jié)與基因的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，生原核生物

蛋白質(zhì)因子——操縱子(operon)

機制特異DNA序列編碼序列

啟動序列

操縱序列

其他調(diào)節(jié)序列(promoter)(operator)原核生物蛋白質(zhì)因子——操縱子(operon)是RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列。1)

啟動序列RNA轉(zhuǎn)錄起始-35區(qū)-10區(qū)TTGACATTAACTTTTACATATGATTTTACATATGTTTTGATATATAATCTGACGTACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrptRNATyrlacrecAAraBADTTGACATATAAT共有序列是RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列。1)啟動序列共有序列(consensussequence)

決定啟動序列的轉(zhuǎn)錄活性大小。某些特異因子（蛋白質(zhì)）決定RNA聚合酶對一個或一套啟動序列的特異性識別和結(jié)合能力。共有序列(consensussequence)決定啟動序2操縱序列

——阻遏蛋白(repressor)的結(jié)合位點當(dāng)操縱序列結(jié)合有阻遏蛋白時，會阻礙RNA聚合酶與啟動序列的結(jié)合，或是RNA聚合酶不能沿DNA向前移動，阻礙轉(zhuǎn)錄。啟動序列編碼序列操縱序列pol阻遏蛋白2操縱序列當(dāng)操縱序列結(jié)合有阻遏蛋白時，會阻礙RNA聚合3)

其他調(diào)節(jié)序列、調(diào)節(jié)蛋白例如激活蛋白(activator)可結(jié)合啟動序列鄰近的DNA序列，促進RNA聚合酶與啟動序列的結(jié)合，增強RNA聚合酶活性。有些基因在沒有激活蛋白存在時，RNA聚合酶很少或完全不能結(jié)合啟動序列。3)其他調(diào)節(jié)序列、調(diào)節(jié)蛋白例如激活蛋白(activator真核生物1)順式作用元件(cis-actingelement)——又稱分子內(nèi)作用元件，指存在于DNA分子上的一些與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控有關(guān)，可影響自身基因表達活性的DNA序列BADNA編碼序列轉(zhuǎn)錄起始點不同真核生物的順式作用元件中也會發(fā)現(xiàn)一些共有序列，如TATA盒、CAAT盒等，這些共有序列是RNA聚合酶或特異轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點。

真核生物1)順式作用元件(cis-actingeleme2)

真核基因的調(diào)節(jié)蛋白還有蛋白質(zhì)因子可特異識別、結(jié)合自身基因的調(diào)節(jié)序列，調(diào)節(jié)自身基因的表達，稱順式作用。由某一基因表達產(chǎn)生的蛋白質(zhì)因子，通過與另一基因的特異的順式作用元件相互作用，調(diào)節(jié)其表達。反式作用因子(trans-actingfactor)

這種調(diào)節(jié)作用稱為反式作用。2)真核基因的調(diào)節(jié)蛋白還有蛋白質(zhì)因子可特異識別、結(jié)合自身基cDNAaDNA反式調(diào)節(jié)C順式調(diào)節(jié)mRNAC蛋白質(zhì)CBAmRNA蛋白質(zhì)AAcDNAaDNA反式調(diào)節(jié)C順式調(diào)節(jié)mRNAC蛋白質(zhì)C指的是反式作用因子與順式作用元件之間的特異識別及結(jié)合。通常是非共價結(jié)合，被識別的DNA結(jié)合位點通常呈對稱、或不完全對稱結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)合DNA前，需通過蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用，形成二聚體(dimer)或多聚體(polymer)。DNA-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用指的是反式作用因子與順式作用元件之間的特異識別及結(jié)合。通常是RNA聚合酶⑴

原核啟動序列/真核啟動子與RNA聚合酶活性RNA聚合酶與其的親和力，影響轉(zhuǎn)錄。⑵

調(diào)節(jié)蛋白與RNA聚合酶活性一些特異調(diào)節(jié)蛋白在適當(dāng)環(huán)境信號刺激下表達，然后通過DNA-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用影響RNA聚合酶活性。RNA聚合酶⑴原核啟動序列/真核啟動子與RNA聚合酶活性二、原核生物的基因表達調(diào)節(jié)RegulationofProkaryoticGeneTranscription二、原核生物的基因表達調(diào)節(jié)RegulationofPro——調(diào)節(jié)的主要環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)錄水平上進行（一）原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點1、σ因子決定RNA聚合酶識別特異性2、主要通過操縱子模式進行調(diào)節(jié)3、阻遏蛋白對轉(zhuǎn)錄的抑制作用（阻遏機制）是普遍存在的負調(diào)控作用——調(diào)節(jié)的主要環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)錄水平上進行（一）原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點存在于原核生物中的一種主要的調(diào)控模式是操縱子（operon）調(diào)控模式，該模式也見于低等真核生物中。所謂操縱子（operon）是指原核生物基因組的一個表達調(diào)控序列，長度約1000bp左右，由若干結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起，其表達受到同一調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控。

存在于原核生物中的一種主要的調(diào)控模式是操縱子（operon）操縱子的結(jié)構(gòu)與功能

典型的操縱子可分為控制區(qū)和信息區(qū)兩部分?？刂茀^(qū)由各種調(diào)控基因所組成，而信息區(qū)則由若干結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起構(gòu)成。

操縱子的結(jié)構(gòu)與功能典型的操縱子可分為控制區(qū)和信息區(qū)兩部分。編碼序列

啟動序列

操縱序列調(diào)節(jié)基因(promoter)(operator)P位是RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的模板。O位結(jié)合阻遏蛋白或阻遏物。信息區(qū)含有遺傳信息，可作為轉(zhuǎn)錄的模板指導(dǎo)mRNA的合成。在DNA分子中，操縱子前端存在調(diào)節(jié)基因，能合成阻遏蛋白。阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合后，可使DNA變構(gòu)，RNA聚合酶不能沿著DNA滑動，轉(zhuǎn)錄停止。誘導(dǎo)物與阻遏蛋白結(jié)合后，將阻遏蛋白從DNA上拉下來，DNA模板變構(gòu)，RNA聚合酶可沿著DNA滑動，轉(zhuǎn)錄進行。編碼序列啟動序列操縱序列調(diào)節(jié)基因(promoter)（二）乳糖操縱子調(diào)節(jié)機制1、乳糖操縱子(lacoperon)的結(jié)構(gòu)與組成

調(diào)控區(qū)CAP結(jié)合位點啟動序列操縱序列

結(jié)構(gòu)基因Z：β-半乳糖苷酶Y：透酶A：乙?；D(zhuǎn)移酶ZYAOPDNA（二）乳糖操縱子調(diào)節(jié)機制1、乳糖操縱子(lacoperon以原核生物乳糖操縱子(Lacoperon)為例，其控制區(qū)包括調(diào)節(jié)基因（阻遏基因），啟動基因（其CRP結(jié)合位點位于RNA聚合酶結(jié)合位點上游）和操縱基因；其信息區(qū)由β-半乳糖苷酶基因（lacZ），通透酶基因（lacY）和乙?；富颍╨acA）串聯(lián)在一起構(gòu)成。

控制區(qū)信息區(qū)以原核生物乳糖操縱子(Lacoperon)為例，其控制區(qū)包乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)基因及其表達產(chǎn)物乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)基因及其表達產(chǎn)物mRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol沒有乳糖存在時2、阻遏蛋白的負性調(diào)節(jié)阻遏基因mRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol沒有乳糖存在時2、阻高中生物第13章基因表達調(diào)控課件mRNA阻遏蛋白有乳糖存在時IDNAZYAOPpol啟動轉(zhuǎn)錄mRNA乳糖半乳糖β-半乳糖苷酶mRNA阻遏蛋白有乳糖存在時IDNAZYAOPpol啟動轉(zhuǎn)錄高中生物第13章基因表達調(diào)控課件++++轉(zhuǎn)錄無葡萄糖，cAMP濃度高時有葡萄糖，cAMP濃度低時3、CAP的正性調(diào)節(jié)ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP++++轉(zhuǎn)錄無葡萄糖，cAMP濃度高時有葡萄糖，cA高中生物第13章基因表達調(diào)控課件高中生物第13章基因表達調(diào)控課件4、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)※當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時，CAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用；※如無CAP存在，即使沒有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，操縱子仍無轉(zhuǎn)錄活性。單純?nèi)樘谴嬖跁r，細菌利用乳糖作碳源；若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時，細菌首先利用葡萄糖。葡萄糖對lac操縱子的阻遏作用稱分解代謝阻遏(catabolicrepression)。

4、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)※當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時，CAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作mRNA低半乳糖時高半乳糖時

葡萄糖低cAMP濃度高

葡萄糖高cAMP濃度低RNA-polOOOOmRNA低半乳糖時高半乳糖時葡萄糖低cAMP濃度高中生物第13章基因表達調(diào)控課件色氨酸操縱子（trpoperon）屬于阻遏型操縱子，主要參與調(diào)控一系列用于色氨酸合成代謝的酶蛋白的轉(zhuǎn)錄合成。當(dāng)細胞內(nèi)缺乏色氨酸時，此操縱子開放，而當(dāng)細胞內(nèi)合成的色氨酸過多時，此操縱子被關(guān)閉。

色氨酸操縱子的調(diào)控機制與乳糖操縱子類似，但通常情況下，操縱子處于開放狀態(tài)，其輔阻遏蛋白不能與操縱基因結(jié)合而阻遏轉(zhuǎn)錄。而當(dāng)色氨酸合成過多時，色氨酸作為輔阻遏物與輔阻遏蛋白結(jié)合而形成阻遏蛋白，后者與操縱基因結(jié)合而使基因轉(zhuǎn)錄關(guān)閉。

色氨酸操縱子（trpoperon）屬于阻遏型操縱子，主要參UUUU……UUUU……調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)構(gòu)基因trpROP前導(dǎo)序列衰減子區(qū)域UUUU……前導(dǎo)mRNA1234衰減子結(jié)構(gòu)

第10、11密碼子為trp密碼子終止密碼子14aa前導(dǎo)肽編碼區(qū):

包含序列1形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)能力強弱：序列1/2>序列2/3>序列3/4

trp密碼子

UUUU……UUUU……UUUU……調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)構(gòu)基因trpROP前導(dǎo)序色氨酸操縱子的調(diào)控還涉及轉(zhuǎn)錄衰減(attenuation)機制。即在色氨酸操縱子第一個結(jié)構(gòu)基因與啟動基因之間存在有一衰減區(qū)域，當(dāng)細胞內(nèi)色氨酸酸濃度很高時，通過與轉(zhuǎn)錄相偶聯(lián)的翻譯過程，形成一個衰減子結(jié)構(gòu)，使RNA聚合酶從DNA上脫落，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄終止。

色氨酸操縱子的調(diào)控還涉及轉(zhuǎn)錄衰減(attenuation)機高中生物第13章基因表達調(diào)控課件高中生物第13章基因表達調(diào)控課件2、阿拉伯糖操縱子的正調(diào)節(jié)作用和負調(diào)節(jié)作用這是一個利用同一種調(diào)節(jié)蛋白的不同結(jié)構(gòu)形式活化和抑制操縱子的調(diào)控方式。AraC蛋白是一個具有兩種不同功能構(gòu)象的蛋白質(zhì)。P1型為阻遏子，P2型為激活子。調(diào)節(jié)作用分三種情況：1）葡萄糖很豐富且沒有阿拉伯糖情況下，AraC與操縱基因araO2和AraC的一個結(jié)合位點araI結(jié)合，結(jié)合于araO2和araI的兩個AraC蛋白之間互相結(jié)合，形成一個約210堿基對的一個環(huán)，從而使araBAD啟動子的轉(zhuǎn)錄被抑制，基因araB、A、D不被轉(zhuǎn)錄，阻止操縱子的轉(zhuǎn)錄（陰性調(diào)控或負調(diào)節(jié)作用）2、阿拉伯糖操縱子的正調(diào)節(jié)作用和負調(diào)節(jié)作用這是一個利用同一種2）當(dāng)葡萄糖不存在（或低水平）而阿拉伯糖存在時，CAP-cAMP很豐富，與araI附近的CRP結(jié)合位點結(jié)合，阿拉伯糖與AraC蛋白結(jié)合改變了構(gòu)象，成為激活子，DNA環(huán)被打開，能與CAP-cAMP協(xié)同誘導(dǎo)araBAD基因的轉(zhuǎn)錄（陽性調(diào)控或正調(diào)節(jié)）3）阿拉伯糖和葡萄糖均不存在或阿拉伯糖和葡萄糖均豐富時，操縱子均處于阻遏狀態(tài)。2）當(dāng)葡萄糖不存在（或低水平）而阿拉伯糖存在時，CAP-cA由成群的操縱子組成的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)稱為調(diào)節(jié)子。通過組成調(diào)節(jié)子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，對若干操縱子及若干蛋白質(zhì)的合成進行協(xié)同調(diào)控，從而達到整體調(diào)控的目的。典型的整體調(diào)控模式是SOS反應(yīng)，這是由一組與DNA損傷修復(fù)有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)基因組成。在正常情況下，這些基因均被LexA阻遏蛋白封閉。當(dāng)有紫外線照射時，細菌體內(nèi)的RecA蛋白水解酶被激活，催化LexA阻遏蛋白裂解失活，從而導(dǎo)致與DNA損傷修復(fù)有關(guān)的基因表達。

3、原核生物轉(zhuǎn)錄的整體調(diào)控模式由成群的操縱子組成的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)稱為調(diào)節(jié)子。通過組成調(diào)節(jié)SOS反應(yīng)

SOS基因紫外線激活RecALexA阻遏蛋白

與DNA損傷修復(fù)有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)基因表達LexA阻遏蛋白操縱序列DNASOS反應(yīng)SOS基因紫外線激活RecALexA阻遏蛋白4、反義RNA及翻譯水平調(diào)節(jié)反義RNA的概念：P2394、反義RNA及翻譯水平調(diào)節(jié)反義RNA的概念：P239三、真核生物基因表達調(diào)控RegulationofEukaryoticGeneTranscription三、真核生物基因表達調(diào)控RegulationofEuka（一）真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點1、真核基因組結(jié)構(gòu)龐大哺乳類動物基因組DNA約3×109

堿基對編碼基因約有30000個，占總長的6%（一）真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點1、真核基因組結(jié)構(gòu)龐大哺乳類動物2、單順反子單順反子(monocistron)即一個編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個mRNA分子，經(jīng)翻譯生成一條多肽鏈。3、重復(fù)序列單拷貝序列（一次或數(shù)次）高度重復(fù)序列（106

次）中度重復(fù)序列（103~104次）多拷貝序列4、基因不連續(xù)性

：斷裂基因真核生物中的基因具有不連續(xù)性，即一個基因的編碼序列往往被一些非編碼序列分隔開?；蛑心軌蜣D(zhuǎn)錄并進一步編碼多肽鏈合成的部分稱為外顯子（exon），而在轉(zhuǎn)錄后會被剪除的部分則稱為內(nèi)含子（intron）。

2、單順反子單順反子(monocistron)3、重復(fù)序列（二）真核基因表達調(diào)控特點1、RNA聚合酶活性受轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控：RNA聚合酶有三種，分別轉(zhuǎn)錄不同的RNA。2、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)改變參與基因表達的調(diào)控：1）對核酸酶敏感活化基因常有超敏位點，位于調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合位點附近。（二）真核基因表達調(diào)控特點1、RNA聚合酶活性受轉(zhuǎn)錄因子調(diào)2）DNA拓撲結(jié)構(gòu)變化天然雙鏈DNA均以負性超螺旋構(gòu)象存在；基因活化后RNA-pol正超螺旋負超螺旋轉(zhuǎn)錄方向3）DNA堿基修飾變化真核DNA約有5%的胞嘧啶被甲基化，甲基化范圍與基因表達程度呈反比。2）DNA拓撲結(jié)構(gòu)變化天然雙鏈DNA均以負性超螺旋構(gòu)象存在；4）組蛋白變化①富含Lys組蛋白水平降低②H2A,H2B二聚體不穩(wěn)定性增加③組蛋白修飾④H3組蛋白巰基暴露3、正性調(diào)節(jié)占主導(dǎo)：真核基因一般都處于阻遏狀態(tài)，RNA聚合酶對啟動子的親和力很低。通過利用各種轉(zhuǎn)錄因子正性激活RNA聚合酶是真核基因調(diào)控的主要機制。

4、轉(zhuǎn)錄與翻譯分隔進行5、轉(zhuǎn)錄后加工修飾過程復(fù)雜4）組蛋白變化①富含Lys組蛋白水平降低3、正性調(diào)節(jié)占主（三）真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件及調(diào)控機制1、順式作用元件：是真核生物DNA調(diào)控元件，包括啟動子、增強子和沉默子。1）啟動子真核基因啟動子是RNA聚合酶結(jié)合位點周圍的一組轉(zhuǎn)錄控制組件，至少包括一個轉(zhuǎn)錄起始點以及一個以上的功能組件。TATA盒GC盒CAAT盒需要DNA調(diào)節(jié)序列、調(diào)節(jié)蛋白和RNA聚合酶三大要素（三）真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件及調(diào)控機制1、順式作用元件：是真核高中生物第13章基因表達調(diào)控課件2）增強子(enhancer)指遠離轉(zhuǎn)錄起始點、決定基因的時間、空間特異性、增強啟動子轉(zhuǎn)錄活性的DNA序列。3）沉默子(silencer)某些基因的負性調(diào)節(jié)元件，當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時，對基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用。2）增強子(enhancer)指遠離轉(zhuǎn)錄起始點、決定基因的時2、反式作用因子（分子間作用因子）是影響基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)蛋白，屬于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子1）轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子分類（按功能特性）*基本轉(zhuǎn)錄因子(generaltranscriptionfactors)是RNA聚合酶結(jié)合啟動子所必需的一組蛋白因子，決定三種RNA(mRNA、tRNA及rRNA)轉(zhuǎn)錄的類別。2、反式作用因子（分子間作用因子）1）轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子分類（按功*特異轉(zhuǎn)錄因子(specialtranscriptionfactors)為個別基因轉(zhuǎn)錄所必需，決定該基因的時間、空間特異性表達。轉(zhuǎn)錄激活因子轉(zhuǎn)錄抑制因子*特異轉(zhuǎn)錄因子(specialtranscription2）轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子結(jié)構(gòu)DNA結(jié)合域轉(zhuǎn)錄激活域TF蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)結(jié)合域（二聚化結(jié)構(gòu)域）

谷氨酰胺富含域酸性激活域脯氨酸富含域2）轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子結(jié)構(gòu)DNA結(jié)合域轉(zhuǎn)錄激活域TF蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)最常見的DNA結(jié)合域

1）鋅指(zincfinger)見于TFⅢA和類固醇激素受體中，由一段富含半胱氨酸的多肽鏈構(gòu)成。每四個半光氨酸殘基或His殘基螯合一分子Zn2+，其余約12-13個殘基則呈指樣突出，剛好能嵌入DNA雙螺旋的大溝中而與之相結(jié)合。每個蛋白質(zhì)分子中可含2-9個鋅指結(jié)構(gòu)。最常見的DNA結(jié)合域1）鋅指(zincfinger)見ZnCysHisZnCysHis高中生物第13章基因表達調(diào)控課件

2）α-螺旋－轉(zhuǎn)角－α-螺旋HTH和HLH結(jié)構(gòu)：

由兩段а-螺旋夾一段β-折迭構(gòu)成，а-螺旋與β-折迭之間通過β-轉(zhuǎn)角或成環(huán)連接，即螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)和螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)。典型的例子是λ噬菌體的Cro蛋白，該蛋白含三段а-螺旋和三段β-折迭，兩亞基通過β-折迭而形成二聚體，相當(dāng)于DNA的一個螺距的長度，而每一亞基的一段а-螺旋則剛好能嵌入DNA雙螺旋的大溝中與DNA緊密結(jié)合。

2）α-螺旋－轉(zhuǎn)角－α-螺旋HTH和HLH結(jié)構(gòu)：由兩段亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)：

見于真核生物DNA結(jié)合蛋白質(zhì)的C端，與癌基因表達調(diào)控有關(guān)。由兩段α-螺旋平行排列構(gòu)成，其α-螺旋中存在每隔7個殘基規(guī)律性排列的Leu殘基，Leu側(cè)鏈交替排列而呈拉鏈狀。兩條肽鏈呈鉗狀與DNA結(jié)合。介導(dǎo)蛋白質(zhì)互相作用的結(jié)構(gòu)模序亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)：介導(dǎo)蛋白質(zhì)互相作用的結(jié)構(gòu)模序真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)是復(fù)雜的、多樣的*不同的DNA元件組合可產(chǎn)生多種類型的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)方式；*多種轉(zhuǎn)錄因子又可結(jié)合相同或不同的DNA元件。*轉(zhuǎn)錄因子與DNA元件結(jié)合后，對轉(zhuǎn)錄激活過程所產(chǎn)生的效果各異，有正性調(diào)節(jié)或負性調(diào)節(jié)之分。真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)是復(fù)雜的、多樣的*不同的DNA元件組合可產(chǎn)生第十三章基因表達的調(diào)控RegulationofGeneExpression目錄第十三章基因表達的調(diào)控RegulationofGene一、基因表達的基本概念和原理BasicConceptionsandPrinciple（一）相關(guān)概念基因（Gene）：是一段編碼蛋白質(zhì)多肽鏈和功能RNA的DNA?；蚪M(genome)：一個細胞或病毒所攜帶的全部遺傳信息或整套基因?；蚪?jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯，產(chǎn)生具有特異生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子的過程。*基因表達(geneexpression)基因表達是受調(diào)控的目錄一、基因表達的基本概念和原理（一）相關(guān)概念基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯（二）基因表達的特點1、時間特異性或發(fā)育階段特異性按功能需要，某一特定基因的表達嚴格按特定的時間順序發(fā)生，稱之為基因表達的時間特異性(temporalspecificity)。多細胞生物基因表達的時間特異性又稱階段特異性(stagespecificity)。目錄（二）基因表達的特點1、時間特異性或發(fā)育階段特異性按功能需要2、空間特異性或組織細胞特異性基因表達伴隨時間順序所表現(xiàn)出的這種分布差異，實際上是由細胞在器官的分布決定的，所以空間特異性又稱細胞或組織特異性(cellortissuespecificity)。在個體生長全過程，某種基因產(chǎn)物在個體按不同組織空間順序出現(xiàn)，稱之為基因表達的空間特異性(spatialspecificity)。目錄2、空間特異性或組織細胞特異性基因表達伴隨時間順序所表現(xiàn)出的3、基因表達有兩種方式按對刺激的反應(yīng)性，基因表達的方式分為：1）組成性表達某些基因在一個個體的幾乎所有細胞中持續(xù)表達，基本不受環(huán)境因素的影響，通常被稱為管家基因(housekeepinggene)。3、基因表達有兩種方式按對刺激的反應(yīng)性，基因表達的方式分為：無論表達水平高低，管家基因較少受環(huán)境因素影響，而是在個體各個生長階段的大多數(shù)或幾乎全部組織中持續(xù)表達，或變化很小。區(qū)別于其他基因，這類基因表達被視為組成性基因表達(constitutivegeneexpression)。無論表達水平高低，管家基因較少受環(huán)境因素影響，而是在個體各個2）可誘導(dǎo)和可阻遏表達在特定環(huán)境信號刺激下，相應(yīng)的基因被激活，基因表達產(chǎn)物增加，這種基因稱為可誘導(dǎo)基因。可誘導(dǎo)基因在特定環(huán)境中表達增強的過程，稱為誘導(dǎo)(induction)。

如果基因?qū)Νh(huán)境信號應(yīng)答是被抑制，這種基因是可阻遏基因?？勺瓒艋虮磉_產(chǎn)物水平降低的過程稱為阻遏(repression)。2）可誘導(dǎo)和可阻遏表達在特定環(huán)境信號刺激下，相應(yīng)的基因被激活在一定機制控制下，功能上相關(guān)的一組基因，無論其為何種表達方式，均需協(xié)調(diào)一致、共同表達，即為協(xié)調(diào)表達(coordinateexpression)，這種調(diào)節(jié)稱為協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)(coordinateregulation)。在一定機制控制下，功能上相關(guān)的一組基因，無論其為何種表達方式（三）基因表達調(diào)控的生物學(xué)意義1、適應(yīng)環(huán)境、維持生長和增殖2、維持個體發(fā)育與分化（三）基因表達調(diào)控的生物學(xué)意義1、適應(yīng)環(huán)境、維持生長和增殖2（四）基因表達調(diào)控的基本原理1、基因表達的多級調(diào)控基因激活轉(zhuǎn)錄水平轉(zhuǎn)錄后加工mRNA降解蛋白質(zhì)降解蛋白質(zhì)的投遞和運輸?shù)鞍踪|(zhì)翻譯翻譯后加工修飾轉(zhuǎn)錄水平基因表達可在多層次上受到調(diào)節(jié)（四）基因表達調(diào)控的基本原理1、基因表達的多級調(diào)控基因激活轉(zhuǎn)2、基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)基本要素基因表達的調(diào)節(jié)與基因的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，生物個體或細胞所處的內(nèi)、外環(huán)境，以及細胞內(nèi)所存在的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白有關(guān)。三個基本要素：1）特異的DNA調(diào)節(jié)序列2）調(diào)節(jié)蛋白3）RNA聚合酶2、基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)基本要素基因表達的調(diào)節(jié)與基因的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，生原核生物

蛋白質(zhì)因子——操縱子(operon)

機制特異DNA序列編碼序列

啟動序列

操縱序列

其他調(diào)節(jié)序列(promoter)(operator)原核生物蛋白質(zhì)因子——操縱子(operon)是RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列。1)

啟動序列RNA轉(zhuǎn)錄起始-35區(qū)-10區(qū)TTGACATTAACTTTTACATATGATTTTACATATGTTTTGATATATAATCTGACGTACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrptRNATyrlacrecAAraBADTTGACATATAAT共有序列是RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列。1)啟動序列共有序列(consensussequence)

決定啟動序列的轉(zhuǎn)錄活性大小。某些特異因子（蛋白質(zhì)）決定RNA聚合酶對一個或一套啟動序列的特異性識別和結(jié)合能力。共有序列(consensussequence)決定啟動序2操縱序列

——阻遏蛋白(repressor)的結(jié)合位點當(dāng)操縱序列結(jié)合有阻遏蛋白時，會阻礙RNA聚合酶與啟動序列的結(jié)合，或是RNA聚合酶不能沿DNA向前移動，阻礙轉(zhuǎn)錄。啟動序列編碼序列操縱序列pol阻遏蛋白2操縱序列當(dāng)操縱序列結(jié)合有阻遏蛋白時，會阻礙RNA聚合3)

其他調(diào)節(jié)序列、調(diào)節(jié)蛋白例如激活蛋白(activator)可結(jié)合啟動序列鄰近的DNA序列，促進RNA聚合酶與啟動序列的結(jié)合，增強RNA聚合酶活性。有些基因在沒有激活蛋白存在時，RNA聚合酶很少或完全不能結(jié)合啟動序列。3)其他調(diào)節(jié)序列、調(diào)節(jié)蛋白例如激活蛋白(activator真核生物1)順式作用元件(cis-actingelement)——又稱分子內(nèi)作用元件，指存在于DNA分子上的一些與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控有關(guān)，可影響自身基因表達活性的DNA序列BADNA編碼序列轉(zhuǎn)錄起始點不同真核生物的順式作用元件中也會發(fā)現(xiàn)一些共有序列，如TATA盒、CAAT盒等，這些共有序列是RNA聚合酶或特異轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點。

真核生物1)順式作用元件(cis-actingeleme2)

真核基因的調(diào)節(jié)蛋白還有蛋白質(zhì)因子可特異識別、結(jié)合自身基因的調(diào)節(jié)序列，調(diào)節(jié)自身基因的表達，稱順式作用。由某一基因表達產(chǎn)生的蛋白質(zhì)因子，通過與另一基因的特異的順式作用元件相互作用，調(diào)節(jié)其表達。反式作用因子(trans-actingfactor)

這種調(diào)節(jié)作用稱為反式作用。2)真核基因的調(diào)節(jié)蛋白還有蛋白質(zhì)因子可特異識別、結(jié)合自身基cDNAaDNA反式調(diào)節(jié)C順式調(diào)節(jié)mRNAC蛋白質(zhì)CBAmRNA蛋白質(zhì)AAcDNAaDNA反式調(diào)節(jié)C順式調(diào)節(jié)mRNAC蛋白質(zhì)C指的是反式作用因子與順式作用元件之間的特異識別及結(jié)合。通常是非共價結(jié)合，被識別的DNA結(jié)合位點通常呈對稱、或不完全對稱結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)合DNA前，需通過蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用，形成二聚體(dimer)或多聚體(polymer)。DNA-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用指的是反式作用因子與順式作用元件之間的特異識別及結(jié)合。通常是RNA聚合酶⑴

原核啟動序列/真核啟動子與RNA聚合酶活性RNA聚合酶與其的親和力，影響轉(zhuǎn)錄。⑵

調(diào)節(jié)蛋白與RNA聚合酶活性一些特異調(diào)節(jié)蛋白在適當(dāng)環(huán)境信號刺激下表達，然后通過DNA-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用影響RNA聚合酶活性。RNA聚合酶⑴原核啟動序列/真核啟動子與RNA聚合酶活性二、原核生物的基因表達調(diào)節(jié)RegulationofProkaryoticGeneTranscription二、原核生物的基因表達調(diào)節(jié)RegulationofPro——調(diào)節(jié)的主要環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)錄水平上進行（一）原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點1、σ因子決定RNA聚合酶識別特異性2、主要通過操縱子模式進行調(diào)節(jié)3、阻遏蛋白對轉(zhuǎn)錄的抑制作用（阻遏機制）是普遍存在的負調(diào)控作用——調(diào)節(jié)的主要環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)錄水平上進行（一）原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點存在于原核生物中的一種主要的調(diào)控模式是操縱子（operon）調(diào)控模式，該模式也見于低等真核生物中。所謂操縱子（operon）是指原核生物基因組的一個表達調(diào)控序列，長度約1000bp左右，由若干結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起，其表達受到同一調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控。

存在于原核生物中的一種主要的調(diào)控模式是操縱子（operon）操縱子的結(jié)構(gòu)與功能

典型的操縱子可分為控制區(qū)和信息區(qū)兩部分。控制區(qū)由各種調(diào)控基因所組成，而信息區(qū)則由若干結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起構(gòu)成。

操縱子的結(jié)構(gòu)與功能典型的操縱子可分為控制區(qū)和信息區(qū)兩部分。編碼序列

啟動序列

操縱序列調(diào)節(jié)基因(promoter)(operator)P位是RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的模板。O位結(jié)合阻遏蛋白或阻遏物。信息區(qū)含有遺傳信息，可作為轉(zhuǎn)錄的模板指導(dǎo)mRNA的合成。在DNA分子中，操縱子前端存在調(diào)節(jié)基因，能合成阻遏蛋白。阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合后，可使DNA變構(gòu)，RNA聚合酶不能沿著DNA滑動，轉(zhuǎn)錄停止。誘導(dǎo)物與阻遏蛋白結(jié)合后，將阻遏蛋白從DNA上拉下來，DNA模板變構(gòu)，RNA聚合酶可沿著DNA滑動，轉(zhuǎn)錄進行。編碼序列啟動序列操縱序列調(diào)節(jié)基因(promoter)（二）乳糖操縱子調(diào)節(jié)機制1、乳糖操縱子(lacoperon)的結(jié)構(gòu)與組成

調(diào)控區(qū)CAP結(jié)合位點啟動序列操縱序列

結(jié)構(gòu)基因Z：β-半乳糖苷酶Y：透酶A：乙?；D(zhuǎn)移酶ZYAOPDNA（二）乳糖操縱子調(diào)節(jié)機制1、乳糖操縱子(lacoperon以原核生物乳糖操縱子(Lacoperon)為例，其控制區(qū)包括調(diào)節(jié)基因（阻遏基因），啟動基因（其CRP結(jié)合位點位于RNA聚合酶結(jié)合位點上游）和操縱基因；其信息區(qū)由β-半乳糖苷酶基因（lacZ），通透酶基因（lacY）和乙?；富颍╨acA）串聯(lián)在一起構(gòu)成。

控制區(qū)信息區(qū)以原核生物乳糖操縱子(Lacoperon)為例，其控制區(qū)包乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)基因及其表達產(chǎn)物乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)基因及其表達產(chǎn)物mRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol沒有乳糖存在時2、阻遏蛋白的負性調(diào)節(jié)阻遏基因mRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol沒有乳糖存在時2、阻高中生物第13章基因表達調(diào)控課件mRNA阻遏蛋白有乳糖存在時IDNAZYAOPpol啟動轉(zhuǎn)錄mRNA乳糖半乳糖β-半乳糖苷酶mRNA阻遏蛋白有乳糖存在時IDNAZYAOPpol啟動轉(zhuǎn)錄高中生物第13章基因表達調(diào)控課件++++轉(zhuǎn)錄無葡萄糖，cAMP濃度高時有葡萄糖，cAMP濃度低時3、CAP的正性調(diào)節(jié)ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP++++轉(zhuǎn)錄無葡萄糖，cAMP濃度高時有葡萄糖，cA高中生物第13章基因表達調(diào)控課件高中生物第13章基因表達調(diào)控課件4、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)※當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時，CAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用；※如無CAP存在，即使沒有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，操縱子仍無轉(zhuǎn)錄活性。單純?nèi)樘谴嬖跁r，細菌利用乳糖作碳源；若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時，細菌首先利用葡萄糖。葡萄糖對lac操縱子的阻遏作用稱分解代謝阻遏(catabolicrepression)。

4、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)※當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時，CAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作mRNA低半乳糖時高半乳糖時

葡萄糖低cAMP濃度高

葡萄糖高cAMP濃度低RNA-polOOOOmRNA低半乳糖時高半乳糖時葡萄糖低cAMP濃度高中生物第13章基因表達調(diào)控課件色氨酸操縱子（trpoperon）屬于阻遏型操縱子，主要參與調(diào)控一系列用于色氨酸合成代謝的酶蛋白的轉(zhuǎn)錄合成。當(dāng)細胞內(nèi)缺乏色氨酸時，此操縱子開放，而當(dāng)細胞內(nèi)合成的色氨酸過多時，此操縱子被關(guān)閉。

色氨酸操縱子的調(diào)控機制與乳糖操縱子類似，但通常情況下，操縱子處于開放狀態(tài)，其輔阻遏蛋白不能與操縱基因結(jié)合而阻遏轉(zhuǎn)錄。而當(dāng)色氨酸合成過多時，色氨酸作為輔阻遏物與輔阻遏蛋白結(jié)合而形成阻遏蛋白，后者與操縱基因結(jié)合而使基因轉(zhuǎn)錄關(guān)閉。

色氨酸操縱子（trpoperon）屬于阻遏型操縱子，主要參UUUU……UUUU……調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)構(gòu)基因trpROP前導(dǎo)序列衰減子區(qū)域UUUU……前導(dǎo)mRNA1234衰減子結(jié)構(gòu)

第10、11密碼子為trp密碼子終止密碼子14aa前導(dǎo)肽編碼區(qū):

包含序列1形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)能力強弱：序列1/2>序列2/3>序列3/4

trp密碼子

UUUU……UUUU……UUUU……調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)構(gòu)基因trpROP前導(dǎo)序色氨酸操縱子的調(diào)控還涉及轉(zhuǎn)錄衰減(attenuation)機制。即在色氨酸操縱子第一個結(jié)構(gòu)基因與啟動基因之間存在有一衰減區(qū)域，當(dāng)細胞內(nèi)色氨酸酸濃度很高時，通過與轉(zhuǎn)錄相偶聯(lián)的翻譯過程，形成一個衰減子結(jié)構(gòu)，使RNA聚合酶從DNA上脫落，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄終止。

色氨酸操縱子的調(diào)控還涉及轉(zhuǎn)錄衰減(attenuation)機高中生物第13章基因表達調(diào)控課件高中生物第13章基因表達調(diào)控課件2、阿拉伯糖操縱子的正調(diào)節(jié)作用和負調(diào)節(jié)作用這是一個利用同一種調(diào)節(jié)蛋白的不同結(jié)構(gòu)形式活化和抑制操縱子的調(diào)控方式。AraC蛋白是一個具有兩種不同功能構(gòu)象的蛋白質(zhì)。P1型為阻遏子，P2型為激活子。調(diào)節(jié)作用分三種情況：1）葡萄糖很豐富且沒有阿拉伯糖情況下，AraC與操縱基因araO2和AraC的一個結(jié)合位點araI結(jié)合，結(jié)合于araO2和araI的兩個AraC蛋白之間互相結(jié)合，形成一個約210堿基對的一個環(huán)，從而使araBAD啟動子的轉(zhuǎn)錄被抑制，基因araB、A、D不被轉(zhuǎn)錄，阻止操縱子的轉(zhuǎn)錄（陰性調(diào)控或負調(diào)節(jié)作用）2、阿拉伯糖操縱子的正調(diào)節(jié)作用和負調(diào)節(jié)作用這是一個利用同一種2）當(dāng)葡萄糖不存在（或低水平）而阿拉伯糖存在時，CAP-cAMP很豐富，與araI附近的CRP結(jié)合位點結(jié)合，阿拉伯糖與AraC蛋白結(jié)合改變了構(gòu)象，成為激活子，DNA環(huán)被打開，能與CAP-cAMP協(xié)同誘導(dǎo)araBAD基因的轉(zhuǎn)錄（陽性調(diào)控或正調(diào)節(jié)）3）阿拉伯糖和葡萄糖均不存在或阿拉伯糖和葡萄糖均豐富時，操縱子均處于阻遏狀態(tài)。2）當(dāng)葡萄糖不存在（或低水平）而阿拉伯糖存在時，CAP-cA由成群的操縱子組成的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)稱為調(diào)節(jié)子。通過組成調(diào)節(jié)子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，對若干操縱子及若干蛋白質(zhì)的合成進行協(xié)同調(diào)控，從而達到整體調(diào)控的目的。典型的整體調(diào)控模式是SOS反應(yīng)，這是由一組與DNA損傷修復(fù)有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)基因組成。在正常情況下，這些基因均被LexA阻遏蛋白封閉。當(dāng)有紫外線照射時，細菌體內(nèi)的RecA蛋白水解酶被激活，催化LexA阻遏蛋白裂解失活，從而導(dǎo)致與DNA損傷修復(fù)有關(guān)的基因表達。

3、原核生物轉(zhuǎn)錄的整體調(diào)控模式由成群的操縱子組成的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)稱為調(diào)節(jié)子。通過組成調(diào)節(jié)SOS反應(yīng)

SOS基因紫外線激活RecALexA阻遏蛋白

與DNA損傷修復(fù)有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)基因表達LexA阻遏蛋白操縱序列DNASOS反應(yīng)SOS基因紫外線激活RecALexA阻遏蛋白4、反義RNA及翻譯水平調(diào)節(jié)反義RNA的概念：P2394、反義RNA及翻譯水平調(diào)節(jié)反義RNA的概念：P239三、真核生物基因表達調(diào)控RegulationofEukaryoticGeneTranscription三、真核生物基因表達調(diào)控RegulationofEuka（一）真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點1、真核基因組結(jié)構(gòu)龐大哺乳類動物基因組DNA約3×109

堿基對編碼基因約有30000個，占總長的6%（一）真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點1、真核基因組結(jié)構(gòu)龐大哺乳類動物2、單順反子單順反子(monocistron)即一個編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個mRNA分子，經(jīng)翻譯生成一條多肽鏈。3、重復(fù)序列單拷貝序列（一次或數(shù)次）高度重復(fù)序列（106

次）中度重復(fù)序列（103~104次）多拷貝序列4、基因不連續(xù)性

：斷裂基因真核生物中的基因具有不連續(xù)性，即一個基因的編碼序列往往被一些非編碼序列分隔開?；蛑心軌蜣D(zhuǎn)錄并進一步編碼多肽鏈合成的部分稱為外顯子（exon），而在轉(zhuǎn)錄后會被剪除的部分則稱為內(nèi)含子（intron）。

2、單順反子單順反子(monocistron)3、重復(fù)序列（二）真核基因表達調(diào)控特點1、RNA聚合酶活性受轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控：RNA聚合酶有三種，分別轉(zhuǎn)錄不同的RNA。2、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)改變參與基因表達的調(diào)控：1）對核酸酶敏感活化基因常有超敏位點，位于調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合位點附近。（二）真核基因表達調(diào)控特點1、RNA聚合酶活性受轉(zhuǎn)錄因子調(diào)2）DNA拓撲結(jié)構(gòu)變化天然雙鏈DNA均以負性超螺旋構(gòu)象存在；基因活化后RNA-pol正超螺旋負超螺旋轉(zhuǎn)錄方向3）