生化下課件華科基因表達(dá)調(diào)控

基因表達(dá)調(diào)控RegulationofGeneExpression目錄人類(lèi)與黑猩猩差別僅有1%嗎？在基因之外，一定還有其他深刻而廣泛的因素造成了人類(lèi)和黑猩猩解剖學(xué)和行為上的不同。

主要因素是基因調(diào)控。第一節(jié)

基本概念與原理BasicConceptionsandPrinciple一、基因表達(dá)的概念*基因組(genome)一個(gè)細(xì)胞或病毒所攜帶的全部遺傳信息或整套基因?；蚪?jīng)過(guò)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（少數(shù)RNA分子）的過(guò)程。*基因表達(dá)(geneexpression)基因表達(dá)是受調(diào)控的目錄二、基因表達(dá)的時(shí)間性及空間性（一）時(shí)間特異性按功能需要，某一特定基因的表達(dá)嚴(yán)格按特定的時(shí)間順序發(fā)生，稱之為基因表達(dá)的時(shí)間特異性(temporalspecificity)。多細(xì)胞生物基因表達(dá)的時(shí)間特異性又稱階段特異性(stagespecificity)。目錄（二）空間特異性基因表達(dá)伴隨時(shí)間順序所表現(xiàn)出的這種分布差異，實(shí)際上是由細(xì)胞在器官的分布決定的，所以空間特異性又稱細(xì)胞或組織特異性(cellortissuespecificity)。在個(gè)體生長(zhǎng)全過(guò)程，某種基因產(chǎn)物在個(gè)體按不同組織空間順序出現(xiàn)，稱之為基因表達(dá)的空間特異性(spatialspecificity)。目錄三、基因表達(dá)的方式按對(duì)刺激的反應(yīng)性，基因表達(dá)的方式分為：（一）組成性表達(dá)某些基因在一個(gè)個(gè)體的幾乎所有細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)，通常被稱為管家基因(housekeepinggene)。無(wú)論表達(dá)水平高低，管家基因較少受環(huán)境因素影響，而是在個(gè)體各個(gè)生長(zhǎng)階段的大多數(shù)或幾乎全部組織中持續(xù)表達(dá)，或變化很小。區(qū)別于其他基因，這類(lèi)基因表達(dá)被視為組成性基因表達(dá)(constitutivegeneexpression)。有些基因的表達(dá)受環(huán)境變化誘導(dǎo)和阻遏在特定環(huán)境信號(hào)刺激下，相應(yīng)的基因被激活，基因表達(dá)產(chǎn)物增加，這種基因稱為可誘導(dǎo)基因(induciblegene)可誘導(dǎo)基因在特定環(huán)境中表達(dá)增強(qiáng)的過(guò)程，稱為誘導(dǎo)(induction)如果基因?qū)Νh(huán)境信號(hào)應(yīng)答被抑制，這種基因是可阻遏基因(repressiblegene)?？勺瓒艋虮磉_(dá)產(chǎn)物水平降低的過(guò)程稱為阻遏（repression)在一定機(jī)制控制下，功能上相關(guān)的一組基因，無(wú)論其為何種表達(dá)方式，均需協(xié)調(diào)一致、共同表達(dá)，即為協(xié)調(diào)表達(dá)(coordinateexpression)，這種調(diào)節(jié)稱為協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)(coordinateregulation)。原核生物

蛋白質(zhì)因子——操縱子(operon)

機(jī)制特異DNA序列編碼序列

啟動(dòng)序列

操縱序列

其他調(diào)節(jié)序列(promoter)(operator)是RNA聚合酶結(jié)合并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列。1)

啟動(dòng)序列RNA轉(zhuǎn)錄起始-35區(qū)-10區(qū)TTGACATTAACTTTTACATATGATTTTACATATGTTTTGATATATAATCTGACGTACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrptRNATyrlacrecAAraBADTTGACATATAAT共有序列2操縱序列

——阻遏蛋白(repressor)的結(jié)合位點(diǎn)當(dāng)操縱序列結(jié)合有阻遏蛋白時(shí)，會(huì)阻礙RNA聚合酶與啟動(dòng)序列的結(jié)合，或是RNA聚合酶不能沿DNA向前移動(dòng)，阻礙轉(zhuǎn)錄。啟動(dòng)序列編碼序列操縱序列pol阻遏蛋白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(dòng)序列鄰近的DNA序列，促進(jìn)RNA聚合酶與啟動(dòng)序列的結(jié)合，增強(qiáng)RNA聚合酶活性。有些基因在沒(méi)有激活蛋白存在時(shí)，RNA聚合酶很少或完全不能結(jié)合啟動(dòng)序列。調(diào)控模式1、可誘導(dǎo)負(fù)調(diào)控2、可誘導(dǎo)正調(diào)控3、可阻遏負(fù)調(diào)控4、可阻遏正調(diào)控

1、在正轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是激活蛋白(activator)，激活蛋白結(jié)合與DNA的啟動(dòng)子及RNA聚合酶后，轉(zhuǎn)錄才會(huì)進(jìn)行。（1）在正控誘導(dǎo)系統(tǒng)中，誘導(dǎo)物的存在使激活蛋白處于活性狀態(tài)，轉(zhuǎn)錄進(jìn)行。（2）在正控阻遏系統(tǒng)中，效應(yīng)物分子的存在使激活蛋白處于非活性狀態(tài)，轉(zhuǎn)錄不進(jìn)行。二、正調(diào)控與負(fù)調(diào)控2、在負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)基因的物質(zhì)是阻遏蛋白(repressor)－－阻止結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。其作用部位是操縱區(qū)。它與操縱區(qū)結(jié)合，轉(zhuǎn)錄受阻。（1）負(fù)控誘導(dǎo)系統(tǒng)－－阻遏蛋白不與誘導(dǎo)物結(jié)合時(shí)，阻遏蛋白與操縱區(qū)相結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄，阻遏蛋白結(jié)合上誘導(dǎo)物時(shí)，阻遏蛋白與操縱區(qū)分離，結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。（2）負(fù)控阻遏系統(tǒng)－－阻遏蛋白與效應(yīng)物結(jié)合時(shí)，結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄。真核生物以正調(diào)控為主真核生物基因組大，某一種cis-factor(順式作用位點(diǎn))出現(xiàn)的幾率高，可與多種trans-factor(反式作用因子)結(jié)合，體現(xiàn)調(diào)控的靈活性。真核生物的調(diào)控一般有大于或等于5組trans-factor-cis-factor參與，隨機(jī)出現(xiàn)5組完全相同的幾率小，體現(xiàn)調(diào)控的嚴(yán)謹(jǐn)性，真核生物中特異基因表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞分化：如果10%基因表達(dá),即90%基因關(guān)閉,若采用負(fù)調(diào)控,則需要表達(dá)90%基因的阻遏蛋白;若采用正調(diào)控,只需要合成10%基因的反式作用因子,這顯然是經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)控方式.原核生物為負(fù)調(diào)控的必要性與優(yōu)越性原核生物基因組小,基因少,簡(jiǎn)單,生命繁殖快;所以一般用一種調(diào)節(jié)蛋白調(diào)節(jié)一組功能相關(guān)的基因(即操縱子)一開(kāi)俱開(kāi),一關(guān)俱關(guān),減少不必要的環(huán)節(jié)。即使調(diào)節(jié)蛋白失活,酶系統(tǒng)可照樣合成,只不過(guò)有點(diǎn)浪費(fèi)而已,而決不會(huì)使細(xì)胞因缺乏該酶系統(tǒng)而造成致命的后果。四、基因表達(dá)調(diào)控的生物學(xué)意義（一）適應(yīng)環(huán)境、維持生長(zhǎng)和增殖（二）維持個(gè)體發(fā)育與分化五、基因表達(dá)調(diào)控的基本原理（一）基因表達(dá)的多級(jí)調(diào)控基因激活轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄后加工mRNA降解蛋白質(zhì)降解等蛋白質(zhì)翻譯翻譯后加工修飾轉(zhuǎn)錄起始第二節(jié)

原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)RegulationofProkaryoticGeneTranscription（一）

原核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控1、

操縱子模型

調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物可以是負(fù)調(diào)節(jié)物（如阻遏蛋白），也可以是正調(diào)節(jié)物，它們與操縱基因作用，關(guān)閉或打開(kāi)結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的調(diào)控——調(diào)節(jié)的主要環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)錄起始一、原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點(diǎn)（一）σ因子決定RNA聚合酶識(shí)別特異性（二）操縱子模型的普遍性（三）阻遏蛋白與阻遏機(jī)制的普遍性二次生長(zhǎng)曲線

cAMP能促進(jìn)許多原核生物的基因表達(dá)

cAMP可以活化環(huán)腺苷酸受體蛋白（cAMPreceptorprotein，CRP），CRP作為一種廣譜性的正調(diào)節(jié)物，結(jié)合于被調(diào)控的啟動(dòng)子上，促進(jìn)RNA聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合，從而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行。

原因：葡萄糖的降解物可以抑制腺苷酸環(huán)化酶的活力，并激活磷酸脂酶，因而降低cAMP的水平。

葡萄糖效應(yīng)：培養(yǎng)基中葡萄糖含量較高時(shí)，細(xì)菌首先利用葡萄糖，阻遏利用其它底物的酶類(lèi)的合成。

因此，CRP又稱降解物基因活化蛋白（catabolitegeneactivatorprotein,CAP）。受cAMP-CRP調(diào)節(jié)的操縱子（既代謝降解物敏感的操縱子）包括許多負(fù)責(zé)糖類(lèi)分解代謝的誘導(dǎo)性啟動(dòng)子，如乳糖操縱子，半乳糖操縱子。阿拉伯糖操縱子等，以及負(fù)責(zé)氨基酸合成代謝的可阻遏的操縱子，如Ile-Val操縱子（iLV）。乳糖半乳糖葡萄糖?-半乳糖糖苷酶反應(yīng)：使二糖乳糖分解為半乳糖與葡萄糖二、乳糖操縱子調(diào)節(jié)機(jī)制（一）乳糖操縱子(lacoperon)的結(jié)構(gòu)

調(diào)控區(qū)CAP結(jié)合位點(diǎn)啟動(dòng)序列操縱序列

結(jié)構(gòu)基因Z：β-半乳糖苷酶Y：透酶A：乙酰基轉(zhuǎn)移酶ZYAOPDNA乳糖操縱子負(fù)調(diào)控mRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol沒(méi)有乳糖存在時(shí)（二）阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)阻遏基因mRNA阻遏蛋白有乳糖存在時(shí)IDNAZYAOPpol啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄mRNA乳糖半乳糖β-半乳糖苷酶++++轉(zhuǎn)錄無(wú)葡萄糖，cAMP濃度高時(shí)有葡萄糖，cAMP濃度低時(shí)（三）CAP的正性調(diào)節(jié)ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP（四）協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)※當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時(shí)，CAP對(duì)該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用；※如無(wú)CAP存在，即使沒(méi)有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，操縱子仍無(wú)轉(zhuǎn)錄活性。單純?nèi)樘谴嬖跁r(shí)，細(xì)菌利用乳糖作碳源；若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時(shí)，細(xì)菌首先利用葡萄糖。葡萄糖對(duì)lac操縱子的阻遏作用稱分解代謝阻遏(catabolicrepression)。

mRNA低半乳糖時(shí)高半乳糖時(shí)

葡萄糖低cAMP濃度高

葡萄糖高cAMP濃度低RNA-polOOOOTrpTrp高時(shí)Trp低時(shí)mRNAOPtrpR調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)構(gòu)基因RNA聚合酶RNA聚合酶?三、衰減子的調(diào)控作用（一）轉(zhuǎn)錄衰減色氨酸操縱子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(qiáng)弱：序列1/2>序列2/3>序列3/4

trp密碼子

UUUU……UUUU……34UUUU3’34核糖體前導(dǎo)肽前導(dǎo)mRNA1.當(dāng)色氨酸濃度高時(shí)轉(zhuǎn)錄衰減機(jī)制125’trp密碼子衰減子結(jié)構(gòu)就是終止子可使轉(zhuǎn)錄前導(dǎo)DNAUUUU3’RNA聚合酶終止UUUU……342423UUUU……核糖體前導(dǎo)肽前導(dǎo)mRNA15’trp密碼子

結(jié)構(gòu)基因前導(dǎo)DNARNA聚合酶2.當(dāng)色氨酸濃度低時(shí)Trp合成酶系相關(guān)結(jié)構(gòu)基因被轉(zhuǎn)錄序列3、4不能形成衰減子結(jié)構(gòu)λ噬菌體基因表達(dá)調(diào)控PL控制CIII和N蛋白的合成

PE和PM控制CI的合成

PE為促進(jìn)細(xì)菌建立溶原狀態(tài)的啟動(dòng)子

PM為保持細(xì)菌處于溶原狀態(tài)的啟動(dòng)子

PR控制Cro蛋白的合成

λ噬菌體裂解生長(zhǎng)與溶源化的建立取決于兩種阻遏蛋白CⅠ和Cro的合成。當(dāng)CⅠ蛋白的合成占優(yōu)勢(shì)時(shí)，PRM被激活，CⅠ蛋白繼續(xù)起始合成，因而溶源化狀態(tài)建立；相反Cro蛋白合成占優(yōu)勢(shì)，則PRM被抑制，沒(méi)有CⅠ蛋白的合成，于是λ噬菌體在Cro蛋白的控制下進(jìn)入裂解生長(zhǎng)。CⅠ＞Cro溶源；CⅠ＜Cro溶菌cI蛋白占有OR1、OR2位點(diǎn)，促進(jìn)了RNA聚合酶與cI基因啟動(dòng)子（PRM)的結(jié)合，從而有利于向左轉(zhuǎn)錄（溶源化）。溶菌途徑

cro表達(dá)在先，cⅠ在后，且cⅠ的表達(dá)需CⅡ和CⅢ幫助。而CⅡ可被寄主蛋白酶（hfl編碼）水解。因此，當(dāng)hfl產(chǎn)物存在時(shí)cⅠ基因不表達(dá)。此時(shí)Cro含量遠(yuǎn)大于cⅠ。

由于PR（cro）與OR1重疊，PRM(CⅠ)與OR3重疊，Cro占據(jù)OR3則使cⅠ不能轉(zhuǎn)錄，進(jìn)入溶菌途徑。因此，Cro是進(jìn)入溶菌途徑的關(guān)鍵蛋白。

噬菌體進(jìn)行溶源循環(huán)時(shí)，DNA整合到宿主染色體上，隨染色體復(fù)制而復(fù)制，當(dāng)溶源菌受紫外線或絲裂霉素C處理后，會(huì)發(fā)生SOS反應(yīng)，激活RecA蛋白，RecA蛋白有蛋白水解酶活性，分解CⅠ蛋白。將CⅠ蛋白打斷而使CⅠ從DNA上脫離，于是RNApol便有機(jī)會(huì)與cro基因的啟動(dòng)子結(jié)合（OR3、OR3同位點(diǎn)），使轉(zhuǎn)錄向裂解方向進(jìn)行。溶菌狀態(tài)的建立Cro蛋白與OR的親和力與CI相反，低濃度時(shí)首先與OR3結(jié)合，阻斷PM啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄CI。CI降低合成更多Cro、N、CII、CIII、O、P、Q蛋白。Q蛋白使晚期啟動(dòng)子PR’轉(zhuǎn)錄裂解酶系和結(jié)構(gòu)蛋白，組裝成成熟的噬菌體。溶原狀態(tài)噬菌體的建立和維持CII和CIII蛋白激活PE啟動(dòng)子，合成阻遏蛋白CI以及整合酶系。CI蛋白結(jié)合到OL1和OR1，阻斷PL和PR的轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)，阻斷Cro蛋白、N蛋白和λ復(fù)制酶系和裂解細(xì)菌所需蛋白合成，因此PE為促進(jìn)細(xì)菌建立溶原狀態(tài)的啟動(dòng)子。CI和OL、OR的結(jié)合有協(xié)同作用，CI與OR1的結(jié)合促進(jìn)其與OR2的結(jié)合，當(dāng)CI和OR2結(jié)合時(shí)，促進(jìn)RNA聚合酶和PM啟動(dòng)子結(jié)合，合成CI，但PM較PE弱，為保持細(xì)菌處于溶原狀態(tài)的啟動(dòng)子。大量CI和OR3結(jié)合，阻斷PM的啟動(dòng)作用，減少CI的合成。CI和OR1、OR2、OR3結(jié)合，阻斷Cro蛋白的合成。真核基因的表達(dá)調(diào)控

真核基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

真核基因組結(jié)構(gòu)龐大哺乳類(lèi)動(dòng)物基因組DNA約3×109

堿基對(duì)編碼基因約有40000個(gè)，占總長(zhǎng)的6%rDNA等重復(fù)基因約占5%~10%（二）單順?lè)醋訂雾樂(lè)醋?monocistron)即一個(gè)編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個(gè)mRNA分子，經(jīng)翻譯生成一條多肽鏈。（三）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（四）基因不連續(xù)性染色體水平DNA的活化轉(zhuǎn)錄的起始hnRNA的剪切和加工mRNA轉(zhuǎn)移到胞漿翻譯真核基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)第二節(jié)真核生物基因表達(dá)的調(diào)控

(ControlofEukaryoticGeneExepression)DNA水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控(transcriptionalregulation)轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控(posttranscriptionalregulation)翻譯水平的調(diào)控(translationalregulation)翻譯后水平的調(diào)控(proteinmaturation)一、DNA水平的調(diào)控

DNA的甲基化基因的丟失：不可逆核的全能性：細(xì)胞核內(nèi)保存了個(gè)體發(fā)育所必需的全部基因基因劑量與基因擴(kuò)增：增加基因的拷貝數(shù)非洲爪蟾卵母細(xì)胞rRNA基因卵裂時(shí)，擴(kuò)增4000倍，達(dá)1012個(gè)核糖體藥物：誘導(dǎo)抗藥性基因的擴(kuò)增；腫瘤細(xì)胞：原癌基因拷貝數(shù)異常增加基因重排：如免疫球蛋白基因重排，多樣性一、DNA水平的調(diào)控DNA甲基化(DNAmethylation)：mCpG，即“CpG島(CpG-richislands)”真核DNA約有5%的胞嘧啶被甲基化，甲基化范圍與基因表達(dá)程度呈反比。1.mCpG是真核生物甲基化的唯一形式2.基因表達(dá)與CG甲基化程度呈負(fù)相關(guān)，甲基化以后可加強(qiáng)阻遏蛋白或降低激活蛋白與DNA的結(jié)合3.DNA甲基化對(duì)轉(zhuǎn)錄的抑制主要決定于甲基化CpG的密度和啟動(dòng)子強(qiáng)度DNAMethylationandTranscription5`3`5`3`Sometumorsuppressorgeneswhichcanehypermethylatedandsilencedinhumantumors

TumorsuppressorgeneTumortype(s)pRbRetinoblastomaVHLRenalcarcinomap16INK4aMelanomaandmanyothersp15INK4bHematologicmalignancieshMLH1ColorectalcarcinomaAPCColorectalcarcinomaBRCA1Breastcancer一、DNA水平的調(diào)控染色質(zhì)(chromatin)結(jié)構(gòu)改變參與基因表達(dá)的調(diào)控－常染色質(zhì):結(jié)構(gòu)松散，基因表達(dá)－異染色質(zhì):結(jié)構(gòu)緊密，基因不表達(dá)－有基因表達(dá)活性的染色質(zhì)DNA對(duì)DNaseⅠ更敏感，即DnaseⅠ的敏感性可作為該基因的轉(zhuǎn)錄活性的標(biāo)志Figure1-2Histonemodifications Schematicpresentationofthebestcharacterizedhistonemodificationsincludingacetylation(A),methylation(M)andphosphorylation(P)onlysine(K),arginine(R)andserine(S)residues.Post-translationalmodificationsofhistonesoccurprimarilyonN-terminaltailsofthecorehistonesH2A,H2B,H3andH4. 組蛋白變化富含Lys組蛋白水平降低活性的核小體常缺乏H1，但卻結(jié)合有非組蛋白HMG－14和HMG－17的存在②H2A,H2B二聚體不穩(wěn)定性增加組蛋白修H1組蛋白磷酸化，對(duì)DNA親和力低核心組蛋白的修飾，乙?；姿峄蹾3組蛋白巰基暴露二、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控（一）、順式作用元件的調(diào)控（二）、反式作用因子的調(diào)控（一）、順式作用元件的調(diào)控

順式作用元件（cis-acting

element）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)的特殊順序。主要包括啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、沉默子1、啟動(dòng)子：存在于結(jié)構(gòu)基因上游，與基因轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)有關(guān)的一段特殊DNA順序稱為啟動(dòng)子。與原核生物類(lèi)似，也含有一段富含TATA的順序，稱為T(mén)ATA盒。除此之外，還可見(jiàn)CAAT盒和GC盒。

2、沉默子：負(fù)性調(diào)節(jié)元件，起阻遏作用二、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控3、增強(qiáng)子：位于結(jié)構(gòu)基因附近，遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)（1~30kb），能夠增強(qiáng)該基因轉(zhuǎn)錄活性的一段DNA順序稱為增強(qiáng)子。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)5’或3’側(cè)均能起作用；②相對(duì)于啟動(dòng)子的任一指向均能起作用；③發(fā)揮作用與受控基因的遠(yuǎn)近距離相對(duì)無(wú)關(guān)；④對(duì)異源性啟動(dòng)子也能發(fā)揮作用；⑤通常具有一些短的重復(fù)順序。

（一）、順式作用元件的調(diào)控二、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控（二）、反式作用因子的調(diào)控

反式作用因子（trans-acting

factor）又稱為分子間作用因子，指一些與基因表達(dá)調(diào)控有關(guān)的蛋白質(zhì)因子。真核生物反式作用因子通常屬于轉(zhuǎn)錄因子（transcription

factor，TF）反式作用因子與順式作用元件之間的共同作用，才能夠達(dá)到對(duì)特定基因進(jìn)行調(diào)控的目的。1、轉(zhuǎn)錄因子的種類(lèi)－基本轉(zhuǎn)錄因子(generaltranscriptionfactors):RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)子所必需的一組蛋白因子,主要包括TFⅠ，TFⅡ，TFⅢ。－特異轉(zhuǎn)錄因子(specialtranscriptionfactors):個(gè)別基因轉(zhuǎn)錄所必需的轉(zhuǎn)錄因子.二、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控2、轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)

三個(gè)功能結(jié)構(gòu)域：DNA結(jié)合功能域（DNA-bandingdomain）；轉(zhuǎn)錄活性功能域(transcriptionalactivationdomain)；其它轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合功能域。其中DNA結(jié)合功能域的模式主要有三種：①HTH(helix-turn-helix)和HLH(helix-loop-helix,HLH)結(jié)構(gòu)②鋅指結(jié)構(gòu)(zincfingermotif)③亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)(leucinezipper)（二）、反式作用因子的調(diào)控二、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控Next螺旋－轉(zhuǎn)角－螺旋（HTH）Back鋅指結(jié)構(gòu)（ZincFinger）Back亮氨酸拉鏈(leucinezipper)Back3、轉(zhuǎn)錄因子的作用特點(diǎn)①同一DNA順式作用元件可被不同的轉(zhuǎn)錄因子所識(shí)別；②同一轉(zhuǎn)錄因子也可識(shí)別不同的DNA順式作用元件；③TF與TF之間存在相互作用；④當(dāng)TF與TF，TF與DNA結(jié)合時(shí)，可導(dǎo)致構(gòu)象改變；⑤TF在合成過(guò)程中，有較大的可變性和可塑性。

二、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控三、轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控（一）、5′端加帽(cap)和3′端多聚腺苷酸化(polyA)的調(diào)控使mRNA穩(wěn)定，在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中不被降解（二）、mRNA的選擇剪接(alternativesplicing)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控外顯子選擇(optionalexon)、內(nèi)含子選擇(optionalintron)、互斥外顯子、內(nèi)部剪接位點(diǎn)（三）、mRNA運(yùn)輸?shù)目刂芅extBack四、翻譯水平的調(diào)控1、翻譯起始的調(diào)控隱蔽mRNA的激活阻遏蛋白的調(diào)控翻譯起始因子的調(diào)控5′AUG對(duì)翻譯的調(diào)控作用mRNA5′端非編碼區(qū)長(zhǎng)度對(duì)翻譯的影響2、小分子RNA（MicroRNA,miRNA）對(duì)翻譯水平的影響是一大家族小分子非編碼單鏈RNA，長(zhǎng)度約20~25個(gè)堿基，由一段具有發(fā)夾環(huán)結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度為70-90個(gè)堿基的單鏈RNA前體(pre-miRNA)經(jīng)Dicer酶剪切后形成。