基因表達(dá)的調(diào)節(jié)

關(guān)于基因表達(dá)的調(diào)節(jié)第一頁，共九十二頁，2022年，8月28日基因表達(dá)（geneexpression）：基因被轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA，編碼著蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息的mRNA被翻譯成蛋白質(zhì)，總之，基因的信息被轉(zhuǎn)錄，翻譯成終產(chǎn)物的過程稱為基因表達(dá)。一.引論a.基因的多樣性及表達(dá)的差異性細(xì)胞在任何給定的時間內(nèi)都表達(dá)的基因只有一小部分；第二頁，共九十二頁，2022年，8月28日肽鏈延長因子，細(xì)菌細(xì)胞中大量存在的蛋白質(zhì)（基因產(chǎn)物）之一；DNA損傷修復(fù)酶，每個細(xì)胞只有幾個拷貝；代謝途徑的酶，因食物來源不同而變化數(shù)量；一些影響細(xì)胞分化的蛋白只存在極短時間。b.基因表達(dá)的調(diào)節(jié)是細(xì)胞代謝平衡及維持發(fā)育期間不同細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能差異的關(guān)鍵；c.蛋白質(zhì)（或RNA）在細(xì)胞內(nèi)濃度可以在六個水平上被調(diào)節(jié)；第三頁，共九十二頁，2022年，8月28日RNA的轉(zhuǎn)錄；mRNA的轉(zhuǎn)錄后修飾和加工；mRNA的降解；蛋白質(zhì)合成（翻譯）；翻譯后修飾；蛋白質(zhì)降解；所有以上過程，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)了解的最多也是最主要的。第四頁，共九十二頁，2022年，8月28日二.轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)的方式基因產(chǎn)物的功能不同，調(diào)節(jié)方式也不同1.Housekeepinggenes（看家基因，持家基因）或稱組成型表達(dá)基因（constituteexpressiongene）

這些基因的產(chǎn)物是所有細(xì)胞，所有時候都需要的，基因的表達(dá)水平相對穩(wěn)定；2.因為某種信號分子的出現(xiàn)引起表達(dá)增加的基因稱為可誘導(dǎo)（inducible）的基因，由于信號分子的出現(xiàn)導(dǎo)致基因表達(dá)增加的過程稱誘導(dǎo)作用（induction）；第五頁，共九十二頁，2022年，8月28日3.因為某種信號分子濃度的增加而表達(dá)減少的基因稱為可阻遏（repressible）基因，由于信號分子的出現(xiàn)導(dǎo)致基因表達(dá)減少的過程稱阻遏作用（repression）；

基因表達(dá)的調(diào)節(jié)是由蛋白質(zhì)和DNA之間的相互作用介導(dǎo)的。三.啟動子調(diào)節(jié)（promoter）

原核啟動子與RNA多聚酶的親和力決定轉(zhuǎn)錄起始頻率，相差可達(dá)1000倍以上。第六頁，共九十二頁，2022年，8月28日第七頁，共九十二頁，2022年，8月28日四.能與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)因子的調(diào)節(jié)1.特異性因子：能促使RNA多聚酶對特定的一些啟動子的結(jié)合的蛋白質(zhì)因子（σ70普通σ因子；σ32，forheatshock）；2.阻遏子（repressors）：能結(jié)合于啟動子阻遏RNA多聚酶與起動子結(jié)合的蛋白質(zhì)因子；3.激活子（activators）：真核生物稱反激活子，能結(jié)合于啟動子附近增加RNA多聚酶和啟動子結(jié)合的蛋白質(zhì)因子。第八頁，共九十二頁，2022年，8月28日由一種阻遏蛋白阻斷轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)稱為負(fù)調(diào)節(jié)（negativeregulation）；由激活子增加轉(zhuǎn)錄作用的調(diào)節(jié)稱為正調(diào)節(jié)（positiveregulation）；五.許多原核基因是以操縱子（operon）為單位調(diào)節(jié)的，操縱子是細(xì)菌基因表達(dá)的調(diào)節(jié)單位（unit），包括結(jié)構(gòu)基因和由調(diào)節(jié)子基因產(chǎn)物識別的DNA控制元件（序列）。一個操縱子通常有2-6個基因，最多可含20多個基因，是細(xì)菌普遍的基因表達(dá)調(diào)控方式；1.乳糖操縱子（Lacoperon）第九頁，共九十二頁，2022年，8月28日第十頁，共九十二頁，2022年，8月28日2.乳糖操縱子的負(fù)調(diào)控組成型（constitute）突變確定阻遏子的負(fù)調(diào)控作用a.LacI基因的突變或缺失造成LacZ，Y，A的組成型表達(dá)；部份二倍體lacI－/lacI+恢復(fù)正常的調(diào)控，說明lacI是反式作用因子（transactingfactor，有游離轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，因而功能可以互補于另一同源染色體的等位基因位點。第十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日b.操縱基因（operator）為順式顯性因子（cis-acting，cis-dominant），它的突變造成它下游基因的組成型表達(dá)；順式行為因子：只調(diào)節(jié)與它共價相連的基因表達(dá)的DNA順序單位，一般無轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物；3.Lacoperon的正調(diào)節(jié)可誘導(dǎo)的分解代謝操縱子受CAP蛋白的總調(diào)節(jié)（globalcontrol）；第十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日a.當(dāng)E.coli生長在含葡萄糖的介質(zhì)中時，許多其它糖類分解代謝酶基因的表達(dá)受到抑制，在有葡萄糖存在時，細(xì)菌優(yōu)先利用葡萄糖；b.葡萄糖降低細(xì)胞中c-AMP的濃度，抑制了其它糖代謝基因的表達(dá)；c.CAP蛋白（CatabolitegeneActivationProtein，CAP，分解代謝基因激活蛋白）與c-AMP結(jié)合形成活性結(jié)構(gòu)，結(jié)合在啟動子上游DNA順序，促進RNA多聚酶對啟動子的結(jié)合和LacmRNA的轉(zhuǎn)第十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日錄，CAP的結(jié)合使Lac操縱子的表達(dá)增強50倍。crp基因（cAMPreceptorprotein，CRP）：與腺苷酸環(huán)化酶基因突變抑制Lacopreon的表達(dá)。CAP的作用位點（見圖）：Lac-72to-52，gal-50to-23，ara-107to-78，可能的作用方式模型I.CAP-RNA多聚酶相互作用形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物；II.CAP彎曲所結(jié)合的DNA片斷，幫助RNA多聚酶轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的形成；第十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日第十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日由于CAP是除葡萄糖以外的許多糖分解代謝操縱子的正調(diào)節(jié)因子，這種受一種調(diào)節(jié)蛋白所控制的操縱子網(wǎng)絡(luò)總稱調(diào)節(jié)網(wǎng)（regulon）。III.CAP受cAMP的激活，促進LacmRNA的轉(zhuǎn)錄；IV.葡萄糖存在時cAMP的水平下降，結(jié)果是葡萄糖存在時，E.coli先利用葡萄糖不用乳糖。乳糖操縱子的三種狀態(tài)表明只有阻遏蛋白不在而cAMP-CAP存在時LacmRNA才被大量轉(zhuǎn)錄。第十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日第十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日六.調(diào)節(jié)蛋白與DNA的結(jié)合1.調(diào)節(jié)蛋白有著獨特的與DNA結(jié)合的特殊結(jié)構(gòu)域（domain），結(jié)合DNA特殊順序的能力比普通順序高出105-107倍。用于與DNA結(jié)合的是調(diào)節(jié)蛋白中的幾個二級結(jié)構(gòu)元件的固定組合，稱為模序（或模體，motif），motif是核酸或蛋白質(zhì)中的超二級結(jié)構(gòu)。a.在雙螺旋DNA的大溝與小溝中有著可供識別的堿基上的氫鍵供體和受體及疏水基團；第十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日第十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日b.調(diào)節(jié)蛋白識別結(jié)構(gòu)模序中常含Asn，Gln，Lys或Arg，可與堿基形成氫鍵；第二十頁，共九十二頁，2022年，8月28日2.調(diào)節(jié)蛋白與DNA結(jié)合motif的結(jié)構(gòu)類型a.螺旋－轉(zhuǎn)角－螺旋（Helix-Turn-Helix）

這種結(jié)構(gòu)含兩個α-螺旋（7－9個氨基酸)由β-轉(zhuǎn)角（20個氨基酸）連系，其中一個螺旋為識別螺旋，通常含有許多與DNA接觸的氨基酸殘基，位于大溝之中；b.鋅指（ZincFinger）

真核生物調(diào)節(jié)蛋白常含有許多由30個氨第二十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日第二十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日基酸組成的“鋅指”，其中4個AA殘基（4個Cys或2個Cys＋2個His），配位結(jié)合著鋅粒子，形成指狀結(jié)構(gòu)。3.調(diào)節(jié)蛋白還和其他蛋白相互作用調(diào)節(jié)蛋白的其它結(jié)構(gòu)域參加與RNA多聚酶結(jié)合或者與同一種蛋白結(jié)合成二聚體或多聚體。介導(dǎo)蛋白質(zhì)－蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)構(gòu)模序具有特征性，如轉(zhuǎn)錄輔因子中的亮氨酸拉鏈（LeucineZipper），α-螺旋中每第二十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日第二十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日第二十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日第二十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日

7個氨基酸出現(xiàn)一個Leu。第二十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日七.阿拉伯糖操縱子：一種既進行正調(diào)節(jié)也能起負(fù)調(diào)節(jié)作用的調(diào)節(jié)蛋白。

araoperon調(diào)節(jié)方法：幾種特殊的調(diào)節(jié)機制。1.araC蛋白既能進行正調(diào)控也能進行負(fù)調(diào)控，信號分子的結(jié)合使它由阻遏子變構(gòu)成激活子；第二十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日2.araC蛋白調(diào)節(jié)它本身基因的表達(dá)。當(dāng)它細(xì)胞內(nèi)含量多時阻遏自己基因轉(zhuǎn)錄，這種現(xiàn)象叫自我調(diào)節(jié)（autoregulation）；3.一些調(diào)節(jié)順序能遠(yuǎn)距離起作用，通過蛋白對蛋白和蛋白對DNA的互相作用把遠(yuǎn)距離順序靠DNA的環(huán)化（DNAlooping）引到啟動子附近，這種特點使ara調(diào)節(jié)系統(tǒng)成為真核生物基因遠(yuǎn)距離調(diào)控的一個重要范例。a.araoperon的組成第二十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日三個結(jié)構(gòu)基因araA，B，D編碼著阿拉伯糖異構(gòu)酶，核酮糖激酶，5－磷酸核酮糖差向異構(gòu)酶，通過三步反應(yīng)把ara變Xyl－5－P（5－磷酸－木糖），一個五碳糖代謝的中間體）；

ara操縱子的調(diào)節(jié)蛋白araC基因在ara操縱子的上游。在araoperon有三個araC的結(jié)合順序araO1，O2，I，還有CAP結(jié)合位點，結(jié)構(gòu)基因araBAD轉(zhuǎn)錄方向與araCmRNA相反；第三十頁，共九十二頁，2022年，8月28日第三十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日第三十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日b.當(dāng)細(xì)胞中araC蛋白濃度超過40copies/cell，它結(jié)合O1，阻止自身基因的轉(zhuǎn)錄了；c.araC既是阿拉伯糖操縱子的正調(diào)節(jié)因子，又是負(fù)調(diào)控因子。（1）當(dāng)glucose豐富而ara不存在時araC結(jié)合于araO1，O2和I，結(jié)合在O2和I上的araC蛋白相結(jié)合使DNA形成一個環(huán)，阻止araBAD基因的轉(zhuǎn)錄；（2）當(dāng)葡萄糖不存在（或低水平）而ara糖存在時，此時CAP-cAMP結(jié)合于araI附第三十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日近，arabinose作為誘導(dǎo)物與araC結(jié)合改變的蛋白的構(gòu)象結(jié)合于araI，成為基因激活子和CAP-cAMP協(xié)調(diào)作用以誘導(dǎo)araBAD基因的轉(zhuǎn)錄；（3）ara，glu都存在或（4）都不存在時，操縱子都處阻遏狀態(tài)；以上事實說明araoperon是個復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對環(huán)境改變可提供迅速的可逆反應(yīng)。第三十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日第三十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日八.色氨酸操縱子的雙重控制1.色氨酸操縱子是可以阻遏的終產(chǎn)物色氨酸為輔阻遏子(co-repressor)promoter－40到+18

oprerator－10（－23到－3）RNApolymerase與repressor對promoter的結(jié)合互相排斥；基線水平表達(dá)（basal或repressedlevel）2.色氨酸操縱子還被轉(zhuǎn)錄弱化作用控制第三十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日第三十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日第三十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日弱化子（或衰減子，Attenuator）：能使弱化作用發(fā)生的DNA順序（轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA兩種不同的二級結(jié)構(gòu)控制后續(xù)的轉(zhuǎn)錄）。色氨酸操縱子mRNA的前導(dǎo)順序（leadersequence）有不同的堿基配對結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)錄衰減機制：由于轉(zhuǎn)錄和翻譯偶聯(lián)，前導(dǎo)順序中富含色氨酸密碼，可作為細(xì)胞中色氨酸濃度的傳感器，前導(dǎo)肽合成的速度影響核糖體的位置，進而影響前導(dǎo)順序的二級結(jié)構(gòu)。第三十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日第四十頁，共九十二頁，2022年，8月28日當(dāng)色氨酸豐富時，終止子結(jié)構(gòu)形成；當(dāng)色氨酸處于饑餓狀態(tài)時，終止子順序不形成有效的轉(zhuǎn)錄終止結(jié)構(gòu)，使mRNA的轉(zhuǎn)錄得以繼續(xù)；第四十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日第四十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日弱化作用：用與翻譯偶聯(lián)的轉(zhuǎn)錄終止作用來調(diào)節(jié)一個細(xì)菌操縱子的表達(dá)的過程。3.弱化子調(diào)節(jié)的普遍性多價阻遏（multivalentrepression）：前導(dǎo)肽中有兩種或兩種以上用于弱化調(diào)節(jié)作用的氨基酸殘基的現(xiàn)象。第四十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日第四十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日SOS反應(yīng)的誘導(dǎo)

SOSrugulon的調(diào)節(jié)蛋白LexA和RecALexA阻遏子，調(diào)節(jié)所有SOS基因，能在Ala-Gly肽鍵發(fā)生自我切割而滅活，激活所有的SOS基因；

RecA蛋白，多功能蛋白，被單鏈DNA激活，能使同源DNA順序交叉互換，有ATPase活性，同時還是蛋白酶和輔蛋白酶（coprotease）活性。第四十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日第四十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日SOS反應(yīng)第四十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日SOS反應(yīng)誘導(dǎo)的部分基因基因功能polBDNA多聚酶IIuvrA,B,C核苷酸切割修復(fù)內(nèi)切酶

umuC,D差錯傾向修復(fù)所需

recA……第四十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日DNA損傷觸發(fā)SOS反應(yīng)是由一種阻遏蛋白水解導(dǎo)致的；

recA蛋白是一種多功能蛋白，當(dāng)它和ssDNA結(jié)合時，它有蛋白水解酶活性；

LexA蛋白是recA合成的阻遏子；

LexA蛋白被recA水解造成recA蛋白本身及其他蛋白的合成；第四十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日第五十頁，共九十二頁，2022年，8月28日九.噬菌體λ的發(fā)育調(diào)控λ

的轉(zhuǎn)錄調(diào)控用級聯(lián)（cascade）調(diào)控方法，為了有序地組裝噬菌體顆粒，把基因分組分階段表達(dá)；λ

決定溶源化或溶菌命運的調(diào)控，為了解真核生物的發(fā)育調(diào)控提供了一種模式。第五十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日1.溶菌（Lysis）和溶源化（Lysogeny）

λ

進入細(xì)菌細(xì)胞后的兩種命運：溶菌周期（lyticcycle）：新一代噬菌體顆粒產(chǎn)生并導(dǎo)致細(xì)胞溶解；溶源化：噬菌體DNA在寄主染色體上整合，并隨寄主DNA復(fù)制傳代的過程。第五十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日第五十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日第五十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日λ的調(diào)節(jié)因子及功能調(diào)節(jié)因子功能cIλ阻遏子，在PR和PL的阻遏子，PRM的激活子，也是PRM的阻遏子cIIPRE和Pint的激活子Cro反阻遏子PRM的阻遏子，高濃度時也阻遏PR,PLN作用于tL1，tR1,tR2的反終止子Q后期基因轉(zhuǎn)錄的反終止子第五十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日啟動子PRλ右向轉(zhuǎn)錄主啟動子PLλ左向轉(zhuǎn)錄主啟動子PRMcI基因啟動子（用于溶原維持）PREcI基因啟動子（用于溶原建立）Pintλ整合和切出有關(guān)基因啟動子第五十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日環(huán)化λ噬菌體遺傳圖第五十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日2.λ溶菌和溶原的選擇是五種調(diào)節(jié)蛋白cI，cII，Cro，N，Q作用于λ調(diào)節(jié)順序的結(jié)果，它們調(diào)節(jié)不同啟動子上的轉(zhuǎn)錄；第五十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日第五十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日第六十頁，共九十二頁，2022年，8月28日第六十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日溶菌a.寄主RNA多聚酶轉(zhuǎn)錄前早期蛋白N，Cro，cII；b.N蛋白在nutR，nutL與RNA多聚酶結(jié)合使之通讀tL1，tR1，tR2，產(chǎn)生Q蛋白；c.Q蛋白使后期基因得以轉(zhuǎn)錄表達(dá)，λ完成溶菌周期，細(xì)胞溶解；反終止蛋白（Antiterminationprotein）：能使RNA聚合酶通過終止點而繼續(xù)轉(zhuǎn)錄的蛋白。第六十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日第六十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日4.λ溶原的建立和維持（1）λ的溶原化是由cII基因產(chǎn)物cII蛋白支配的，cII激活子刺激從PRE，Pint的轉(zhuǎn)錄。從PRE的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cI蛋白（λ阻遏子），cI蛋白阻遏從PL和PR的轉(zhuǎn)錄但是它又是從PRM（維持啟動子）的自動調(diào)節(jié)因子，使λ整合入寄主染色體，并維持溶原狀態(tài)；（2）溶原或溶菌（烈性感染）途徑的采取部份決定于寄主的營養(yǎng)狀態(tài)，cII蛋白易第六十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日受寄主細(xì)胞蛋白酶的破壞，當(dāng)細(xì)胞營養(yǎng)充足是，蛋白酶活性高，而使λ進入溶菌周期。溶原狀態(tài)的建立和維持（見圖）5.λ反阻遏子Cro和從溶菌狀態(tài)的誘導(dǎo)（1）整合狀態(tài)的λ噬菌體稱原噬菌體（prophase）；（2）當(dāng)寄主受到DNA損傷試劑或紫外光等物理因子處理時誘發(fā)SOS反應(yīng)，recA蛋白的蛋白酶活性激活，于是cI蛋白被水解，第六十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日第六十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日PL，PR的阻礙解除，Cro基因被轉(zhuǎn)錄，Cro反阻遏子合成；（3）Cro蛋白對O的親和力與cI相反，是OR3>OR2>OR1，因而它先結(jié)合在OR3，阻遏cI基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，PR，PL的轉(zhuǎn)錄開始，并逐步產(chǎn)生溶菌周期的蛋白，使λ從寄主DNA上切出，進入溶菌狀態(tài)。第六十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日6.cI蛋白與Cro蛋白的拮抗作用

λ阻遏子和Cro蛋白的六個結(jié)合位點一條鏈的堿基順序第六十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日第六十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日λ操縱基因并列三個阻遏子結(jié)合位點每個操縱基因結(jié)合位置有17bp，有軸對稱性，六個結(jié)合位點都相似，但有一定的差異；

cI阻遏子對操縱基因的親和力OL1>OL2>OL3Cro反阻遏子相反OR1>OR2>OR3第七十頁，共九十二頁，2022年，8月28日阻遏子在操縱基因上的結(jié)合阻遏子亞基27,000daltons,分N末端區(qū)（92個氨基酸殘基），C末端（132-236），40個殘基的連接肽鍵。第七十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日第七十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日原核生物核糖體蛋白合成的自我調(diào)節(jié)及與rRNA合成的協(xié)調(diào)（autogenouscontol）a.核糖體蛋白（r-protein）與其他細(xì)胞中的蛋白質(zhì)合成因子，RNA聚合酶亞基基因混合組成多個操縱子，以協(xié)調(diào)合成的速度；b.自我調(diào)節(jié)發(fā)生在翻譯水平，每個操縱子中編碼著一種“關(guān)鍵”蛋白（key-protein），這種蛋白濃度增加時會結(jié)合于mRNA的翻譯起始位置，造成“翻譯阻遏”（translationrepressor）第七十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日第七十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日第七十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日協(xié)調(diào)細(xì)胞內(nèi)氨基酸濃度的“應(yīng)急反應(yīng)”（stringentresponse）GDP＋ATP

酶

ppGpp＋AMP

導(dǎo)致rRNA合成的急劇減少；c.r-protein的合成受rRNA水平的調(diào)節(jié)第七十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日第七十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日十.基因表達(dá)的重組調(diào)節(jié)生活在人小腸中的沙門氏桿菌（Salmonella）會周期性地改變鞭毛蛋白（phasevariation，約1000細(xì)胞世代一次），鞭毛蛋白地周期性改變以逃避寄主免疫系統(tǒng)的攻擊。第七十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日第七十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日十一.真核基因表達(dá)的調(diào)節(jié)特點：a.轉(zhuǎn)錄的激活與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的多種改變相關(guān)；(chromatinremodeling)b.主要的調(diào)控是正調(diào)節(jié)；c.轉(zhuǎn)錄和翻譯在空間上是分離的（有核與核膜存在）；d,調(diào)節(jié)蛋白結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。一.轉(zhuǎn)錄活性染色質(zhì)具有特殊性質(zhì)1.轉(zhuǎn)錄活化區(qū)域?qū)怂崦甘歉叨让舾械?，通常染色質(zhì)被DNase降解,DNA片斷長約為n200bp，轉(zhuǎn)錄活性區(qū)上游被第八十頁，共九十二頁，2022年，8月28日降解位點更不規(guī)則，產(chǎn)生不規(guī)則片斷；這些位點稱為高敏感區(qū)。2.脫甲基化胞嘧啶甲基化一般發(fā)生在CpG順序，有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì)DNA常被脫甲基化；3.轉(zhuǎn)錄活躍染色質(zhì)缺少組蛋白和相關(guān)蛋白，核小體核心蛋白常被乙?；蚺c泛素（ubiquitin）相結(jié)合；以上事實證明轉(zhuǎn)錄必需解除染色質(zhì)結(jié)構(gòu)中的障礙。第八十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日二.大多數(shù)的真核啟動子是正調(diào)控的1.真核RNA多聚酶II對基因的轉(zhuǎn)錄依賴激活蛋白（activators），RNApolymeraseII對啟動子順序很少或沒有特殊親和力，負(fù)調(diào)節(jié)因子不普遍；2.真核生物采取正調(diào)節(jié)的兩種原因

a.真核生物基因組龐大，隨著DNA量增加，負(fù)調(diào)控因子和DNA特殊順序結(jié)合的特異性降低。轉(zhuǎn)錄起始使用多種正調(diào)節(jié)蛋白可以提高特異性。各種正調(diào)節(jié)因子第八十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日必須結(jié)合于不同的DNA順序，然后形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物，轉(zhuǎn)錄輔因子的選擇性組合具有多樣性，轉(zhuǎn)錄的特異性就可被改善。多細(xì)胞有機體一個基因的調(diào)節(jié)位點平均在五個以上；b.在大基因組中使用正調(diào)節(jié)更有效，經(jīng)濟。人（約4萬個基因），通常大部分基因處于滅活狀態(tài)，細(xì)胞只要選擇性地合成一組激活蛋白，便可以使一組細(xì)胞所需的基因被轉(zhuǎn)錄；第八十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日c.增強子（enhancer）：真核細(xì)胞中普遍存在的正調(diào)控元件，激活轉(zhuǎn)錄特點：I.可以在長距離內(nèi)起作用，與被調(diào)節(jié)基因的相對位置無關(guān)，如SV40增強子，2個72bp的串聯(lián)重復(fù)順序，能在5.2kb長的整個基因組的任何一個位置起作用；II.一種增強子只能在特定類型的細(xì)胞內(nèi)起作用，如免疫球蛋白基因增強子只能在B淋巴細(xì)胞中