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第十三章基因表達(dá)調(diào)控

RegulationofGeneExpression本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第1頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分基本概念與原理BasicConceptionsandPrinciple第一節(jié)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第2頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分一、基因表達(dá)的概念基因:(gene)

負(fù)載特定遺傳信息的DNA片段,其結(jié)構(gòu)包括由DNA編碼序列、非編碼調(diào)節(jié)序列和內(nèi)含子組成的DNA區(qū)域。

cDNA(complementaryDNA)與mRNA互補(bǔ)的DNA不含基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控序列,但含翻譯調(diào)控和多肽鏈的編碼序列。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第3頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分概念原核生物:環(huán)狀染色體全部基因真核生物:染色體基因組核外遺傳物質(zhì):線粒體基因組、葉綠體基因組基因組

(genome)

來(lái)自一個(gè)遺傳體系的一整套遺傳信息。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第4頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分基因表達(dá)

(geneexpression)

基因經(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)分子的過(guò)程。并非所有基因表達(dá)過(guò)程都產(chǎn)生蛋白質(zhì)。如基因轉(zhuǎn)錄生成rRNA,tRNA概念2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第5頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分基因表達(dá)是受調(diào)控的在某一特定時(shí)期或生長(zhǎng)階段,基因組中只有一小部分基因處于表達(dá)狀態(tài)。個(gè)體某種功能的基因產(chǎn)物在細(xì)胞中的數(shù)量隨著時(shí)間、環(huán)境而變化。概念2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第6頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分二、基因表達(dá)的特異性(一)時(shí)間特異性(temporalspecificity)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。階段特異性(stagespecificity)與分化、發(fā)育階段一致2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第7頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分(二)空間特異性(spatialspecificity)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)體的不同組織或器官表達(dá),即在個(gè)體的不同空間出現(xiàn)。二、基因表達(dá)的特異性2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第8頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分三、基因表達(dá)的方式(一)基本表達(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(chēng)為管家基因(housekeepinggene)。

基本或組成性基因表達(dá)(constitutivegeneexpression)。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第9頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分(二)誘導(dǎo)和阻遏表達(dá)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(chēng)為可誘導(dǎo)基因??烧T導(dǎo)基因在特定環(huán)境中表達(dá)增強(qiáng)的過(guò)程,稱(chēng)為誘導(dǎo)(induction)。舉例:DNA損傷修復(fù)酶基因激活

2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第10頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分如果基因?qū)Νh(huán)境信號(hào)應(yīng)答是被抑制,這種基因是可阻遏基因??勺瓒艋虮磉_(dá)產(chǎn)物水平降低的過(guò)程稱(chēng)為阻遏(repression)。(二)誘導(dǎo)和阻遏表達(dá)舉例:色氨酸充分色氨酸合成酶編碼基因抑制2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第11頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分在一定機(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(chēng)為協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)(coordinateregulation)。協(xié)調(diào)表達(dá)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第12頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分四、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)和增殖原核生物:葡萄糖、乳糖代謝高等生物:常飲酒者體內(nèi)醇氧化酶活性高(二)維持個(gè)體發(fā)育與分化各組織、器官的發(fā)育、分化是由特定的基因控制的。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第13頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分

基因表達(dá)調(diào)控的基本原理

BasicPrincipleofRegulationofGeneExpression

第二節(jié)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第14頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分一、基因表達(dá)調(diào)控的多層性和復(fù)雜性DNA擴(kuò)增DNA重排甲基化蛋白質(zhì)降解蛋白質(zhì)翻譯翻譯后加工修飾基本控制點(diǎn)轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄后加工mRNA降解轉(zhuǎn)錄水平轉(zhuǎn)錄水平2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第15頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分二、基因轉(zhuǎn)錄激活調(diào)節(jié)基本要素特異DNA序列

有調(diào)節(jié)功能的DNA序列。原核生物——操縱子(operon)機(jī)制2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第16頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分

通常由2個(gè)以上的編碼序列與啟動(dòng)序列、操縱序列以及其他調(diào)節(jié)序列在基因組中成簇串聯(lián)組成。操縱子編碼序列啟動(dòng)序列

操縱序列其他調(diào)節(jié)序列(promoter)(operator)(codingsequence)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第17頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分是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)TTGACATTAACTTTTACATATGATTTTACATATGTTTTGATATATAATCTGACGTACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrptRNATyrlacrecAAraBAD

TTGACA

TATAAT共有序列2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第18頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分——阻遏蛋白(repressor)的結(jié)合位點(diǎn)啟動(dòng)序列編碼序列操縱序列pol阻遏蛋白2操縱序列2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第19頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分3)其他調(diào)節(jié)序列、調(diào)節(jié)蛋白激活蛋白(activator)可結(jié)合原核操縱子調(diào)節(jié)序列中特異的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,使轉(zhuǎn)錄激活,介導(dǎo)正性調(diào)節(jié)。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。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第20頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分真核生物的特異DNA序列順式作用元件(cis-actingelement)——可影響自身基因表達(dá)活性的DNA序列BADNA編碼序列轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)共有序列:如TATA盒、CCAAT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(diǎn)。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第21頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分順式作用元件非編碼序列不一定都位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游真核基因的順式作用元件分為:

啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、沉默子2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第22頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分2.調(diào)節(jié)蛋白原核生物特異因子:決定RNA聚合酶對(duì)一個(gè)或一套啟動(dòng)序列的特異性識(shí)別和結(jié)合能力。阻遏蛋白——負(fù)性調(diào)節(jié)激活蛋白——正性調(diào)節(jié)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第23頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分真核基因的調(diào)節(jié)蛋白:轉(zhuǎn)錄因子順式作用順式作用蛋白真核轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子由其編碼基因表達(dá)后,通過(guò)與特異的順式作用元件的識(shí)別、結(jié)合(即DNA-蛋白質(zhì)相互作用)反式激活另一基因的轉(zhuǎn)錄,稱(chēng)反式作用蛋白或反式作用因子。反式作用因子(trans-actingfactor)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第24頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分aDNA反式調(diào)節(jié)C順式調(diào)節(jié)cDNAmRNAC蛋白質(zhì)CBA

mRNA蛋白質(zhì)AA本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第25頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分DNA-蛋白質(zhì)相互作用指反式作用因子與順式作用元件之間的特異識(shí)別及結(jié)合。非共價(jià)結(jié)合絕大多數(shù)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)合DNA前,需通過(guò)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用,形成二聚體(dimer)或多聚體(polymer)。3.DNA-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第26頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分4.RNA聚合酶⑴啟動(dòng)序列/啟動(dòng)子與RNA聚合酶活性啟動(dòng)序列會(huì)影響其與RNA聚合酶的親和力,直接影響轉(zhuǎn)錄起動(dòng)的頻率。共有序列決定啟動(dòng)序列的轉(zhuǎn)錄活性大小。

2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第27頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分⑵調(diào)節(jié)蛋白與RNA聚合酶活性特異調(diào)節(jié)蛋白在適當(dāng)環(huán)境信號(hào)刺激下表達(dá),然后通過(guò)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,從而使基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄頻率發(fā)生改變,出現(xiàn)表達(dá)水平變化。4.RNA聚合酶2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第28頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)RegulationofProkaryoticGeneTranscription第三節(jié)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第29頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分調(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2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第30頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分二、原核生物轉(zhuǎn)錄起始調(diào)節(jié)(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ZYAOPDNA2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第31頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分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2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第32頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分(二)阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)mRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄mRNA有乳糖存在時(shí)半乳糖β-半乳糖苷酶乳糖2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第33頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分++++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)ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第34頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分(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。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第35頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分問(wèn)題單純?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)菌首先利用葡萄糖的機(jī)制?2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第36頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分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-polOOOO2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第37頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分三、原核生物轉(zhuǎn)錄終止調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄終止機(jī)制:

依賴(lài)Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止

不依賴(lài)Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止終止調(diào)節(jié)方式:

衰減導(dǎo)致RNA鏈的過(guò)早終止;

抗終止阻止衰減的發(fā)生,使下游基因得以表達(dá)。1)兩段富含GC的反向重復(fù)序列,中間間隔若干核苷酸;2)下游含一系列T。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第38頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合mRNA靶位點(diǎn),阻止核蛋白體識(shí)別翻譯起始區(qū),從而阻斷翻譯。調(diào)節(jié)蛋白一般作用于自身mRNA,抑制自身的合成,稱(chēng)為自我控制(autogenouscontrol)。四、原核生物翻譯水平調(diào)節(jié)(一)蛋白質(zhì)分子的自我調(diào)節(jié)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第39頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分(二)反義RNA對(duì)翻譯的調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)RNA:可調(diào)節(jié)基因表達(dá)的RNA分子。反義RNA含有與特定mRNA翻譯起始部位互補(bǔ)的序列,通過(guò)與mRNA雜交阻斷30S小亞基對(duì)起始密碼子的識(shí)別及與SD序列的結(jié)合,抑制翻譯起始,稱(chēng)為反義控制(antisensecontrol)。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第40頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分

真核基因表達(dá)調(diào)節(jié)RegulationofEukaryoticGeneExpression第四節(jié)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第41頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分一、真核基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(一)真核基因組結(jié)構(gòu)龐大(二)單順?lè)醋樱╩onocistron)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。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第42頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分(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)多拷貝序列反向重復(fù)序列一、真核基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(四)基因不連續(xù)性2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第43頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分二、真核基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)(一)RNA聚合酶(RNApolⅠ、Ⅱ、Ⅲ)

TATA盒結(jié)合蛋白(TBP)為共有亞基(二)活性染色體結(jié)構(gòu)變化1.對(duì)核酸酶敏感活化基因常有核酸酶超敏位點(diǎn)(hypersensitivesite),位于調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合位點(diǎn)附近。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第44頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分2.DNA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化天然雙鏈DNA均以負(fù)性超螺旋構(gòu)象存在。RNA-pol正超螺旋負(fù)超螺旋轉(zhuǎn)錄方向二、真核基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第45頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分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程度與基因表達(dá)程度呈反比,處于轉(zhuǎn)錄活化狀態(tài)的基因CpG序列一般低甲基化。4.組蛋白變化二、真核基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)核小體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第46頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分采用正性調(diào)節(jié)機(jī)制更精準(zhǔn)采用負(fù)性調(diào)節(jié)不經(jīng)濟(jì)(三)正性調(diào)節(jié)占主導(dǎo)(四)轉(zhuǎn)錄與翻譯分隔進(jìn)行(五)轉(zhuǎn)錄后修飾、加工2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第47頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分(一)RNApolⅠ轉(zhuǎn)錄體系的控制三、RNApolⅠ和polⅢ的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)人rRNA基因上游調(diào)控元件和核心元件+1-100rRNA前體基因上游調(diào)控元件核心元件轉(zhuǎn)錄區(qū)Upstreamcontrolelement,UCECoreelement2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第48頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分轉(zhuǎn)錄因子上游結(jié)合因子1

(upstreambindingfactor1,UBF),UBF先與DNA結(jié)合,結(jié)合的部位是UCE和核心元件的上游部分。再結(jié)合選擇性因子1(selectivityfactor1,SL1),然后由聚合酶Ⅰ結(jié)合啟動(dòng)子,并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第49頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分tRNA和5SrRNA基因的轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)下游即轉(zhuǎn)錄區(qū)內(nèi),稱(chēng)內(nèi)部控制區(qū)(internalcontrolregions,ICR)(二)RNApolⅢ轉(zhuǎn)錄體系的控制

tRNA基因的內(nèi)部啟動(dòng)子

tRNA基因AboxBbox5s-rRNA5sRNA基因的內(nèi)部啟動(dòng)子Cbox2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第50頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分四、RNApolⅡ轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)節(jié)(一)順式作用元件1.啟動(dòng)子真核基因啟動(dòng)子是RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)周?chē)囊唤M轉(zhuǎn)錄控制組件,至少包括一個(gè)轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)以及一個(gè)以上的功能組件。典型的啟動(dòng)子由TATA盒及上游的CAAT盒和/或GC盒組成。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第51頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分真核啟動(dòng)子的典型結(jié)構(gòu)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第52頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分2.增強(qiáng)子(enhancer)指遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)、決定基因的時(shí)間、空間特異性表達(dá)、增強(qiáng)啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄活性的DNA序列,其作用方式通常與方向、距離無(wú)關(guān)。酵母中存在上游激活序列(upstreamactivatorsequences,UASs)3.沉默子(silencer)某些基因的負(fù)性調(diào)節(jié)元件,當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時(shí),對(duì)基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第53頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分(二)反式作用因子1.轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子分類(lèi)(按功能特性)

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,決定三種RNA(mRNA、tRNA及rRNA)轉(zhuǎn)錄的類(lèi)別。TFⅡD是三種聚合酶的基本轉(zhuǎn)錄因子。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第54頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分特異轉(zhuǎn)錄因子(specialtranscriptionfactors)為個(gè)別基因轉(zhuǎn)錄所必需,決定該基因的時(shí)間、空間特異性表達(dá)。

轉(zhuǎn)錄激活因子:增強(qiáng)子結(jié)合蛋白

轉(zhuǎn)錄抑制因子:沉默子結(jié)合蛋白(transcriptionactivators)(transcriptioninhibitors)(二)反式作用因子2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第55頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分2.轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子結(jié)構(gòu)TF蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)結(jié)合域(二聚化結(jié)構(gòu)域)轉(zhuǎn)錄激活域谷氨酰胺富含域酸性激活域脯氨酸富含域DNA結(jié)合域鋅指結(jié)構(gòu)α螺旋2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第56頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分最常見(jiàn)的DNA結(jié)合域

1.

鋅指(zincfinger)C——CysH——His常結(jié)合GC盒2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第57頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分

2.α-螺旋常結(jié)合CAAT盒堿性氨基酸殘基組成最常見(jiàn)的DNA結(jié)合域2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第58頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分(三)mRNA轉(zhuǎn)錄激活及其調(diào)節(jié)polⅡTFⅡHTAFTFⅡFTAFTAFTFⅡATFⅡBTBP真核RNA聚合酶Ⅱ在轉(zhuǎn)錄因子幫助下,形成的轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物.TATADNATBP相關(guān)因子EBP2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第59頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51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)生多種類(lèi)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(duì)轉(zhuǎn)錄激活過(guò)程所產(chǎn)生的效果各異,有正性調(diào)節(jié)或負(fù)性調(diào)節(jié)之分。2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第60頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分(一)HIV基因組轉(zhuǎn)錄終止調(diào)節(jié)抗終止蛋白Tat可使RNApolⅡ通過(guò)轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn),其作用方式是通過(guò)Tat與轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物5′端特異RNA序列結(jié)合,并與宿主蛋白質(zhì)、RNApolⅡ相互作用,使延長(zhǎng)中的RNA形成一定的二級(jí)結(jié)構(gòu),阻止HIV基因組轉(zhuǎn)錄過(guò)程的提前終止。(二)熱休克蛋白基因的轉(zhuǎn)錄終止調(diào)節(jié)五、RNApolⅡ轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)節(jié)2007-11-11InstituteofGeneticEngineering本文檔共68頁(yè);當(dāng)前第61頁(yè);編輯于星期三\3點(diǎn)51分六、轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)節(jié)(一

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