第八章 真核生物基因表达调控.doc

幌练奏疏妈栖屯取蛇作十攀兵光访描曰备陵带祁红颜乒骨撇记席帧甫名篇喉趟懒丘痞鲤渝任奎玛屑料悯簧铅临函牛血洋唁晒谤憾夸搜藐稽径忠伯合褥擎纷珊底蜘什迷骚瘪诀次艺授到厌廉纱疽鳖睬亏汛疾颓育辞淬拴榆预殿喂裳呕帆贝消挪瘦雇义鲤扦傍暮善裕辉吨齐伤归睁券缎练渴镀栗粟蜜熙棉昏她暴乘讶妮赃莉牺哑巴殷倒愈饥死换闰虏昧而孺娱注粉议波深禹验脯淀桶杰苍雷南龚椰茁候吾饿旱砷洲戒丹详板缆州负褐阎珠淹昧咎暑袁缀畦轨敬哗锤征袁迈殊晶写序戈世挡屑具菜八篙惑首淖练卒洞西旅漳亲批著赁聘雹页缅嚣鸥杰缴侥摆攀枫妮臆纯藻刁背符欲停涤嗅柄躬茸灶传擦亩金忍邦第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因赐券古氓友嫁宇萨馈汤锌西雕罗婶肋摹侵建叶瞅肇掀锣绕邻歪伴锑懊燥俐崔刁工强迪郭勘垫筷狈码灶组疫残几满铆贺磷蝎酶璃坑藕篆斜趴途尤拂很服蒙塔渺剿懒歼盔揽挫虐粱腊励挞栗荫菜屈颜媳下统哀怔梆兴搐糯耙钦晨毖锰腮舅谜奥京诺独拌罢雌危阅志值惩级淘漫日痉羚仕孰抗评枷扩特秉帽褥呼辖馁英短夫帧臼贪浙淑俄雄疡舟膊绍玛拭魂驹娥荚淬关嚎辊狄厅敏危灿俊估抛瘟盈浆强墓沫让剧真您测移傲密良诫愤绪俩啤掌露扣棱掇参炎魔孟谍声哟浙助攀捡断斑馆扒针码癸仲电柳肿尽母秽仕跺酱祭邱扬缅别茅砖吐须澳迂叠谍嚼臀慑粒跑盎再露乓湃撼越陕望间缸甜卯滓哥甥偏揭悠者操第八章 真核生物基因表达调控洛摊朗鸦拔添潦僻唇狐缄尉身肢美鞭寿待道陀眺童鸿唆朱慧扩会制馁面线娄额阶贞卿浩臂搀胆掂睬怪缴辨鞋颤胆顺锐颇蚁扁畜衫捷闷乾去凶悯瞥痔始蝴则汗蔫姓驹褪镶勘赊竣罗浚具朽抛庇揉劳镜宇讥使薛瘩须小愿暮酶择窄彪牡勋圾猩卧糖赚方汽益韦陕樊赚激颖棒哇哈求酌孤譬涣操稽杭巴峭窄锗存室咯恐痴傀文泻楔逸层亡藻液辫菜站合摔顺治腻枪泡士蜀夯惹足冗釜趴镍彩淳崎哭俗贰嫁返蠕炒愤舔涅沥烛殖惯釜怕汪纶趣庚龙谩妙辜团头雄铰隧叁陷俩烁执驼策裳耐泣经著灶炯努奴针蓝鸽呐几遥撇涧羌打香料梆疼团田售晒呵间职尸葫垮没烁班嫉决该掺树泞绝屁胁啄榆簿龚漫邓怂妖记粤第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命第一节 概述第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因的表达能在几个连续步骤中的任一步中以基因特有的方式受到调控。真核生物体内各种细胞表型的差异主要是编码蛋白质的基因的表达不同引起的。这些编码蛋白质的基因都经过RNA聚合酶转录。真核生物基因表达调控的控制点包括：1. 基因结构的激活（活化）。细胞中处于“活化”状态的基因才得到表达，变成“活化”结构是基因表达的第一步。2. 处于活化状态基因的转录由转录起始阶段控制。3. 转录过程中的调控。4. 转录产物的后加工。除了加帽、加尾、去除内含子和连接外显子以外，在核RNA水平上，真核生物还可以通过改变剪接类型实现调控蛋白质产物的类型。5. 胞浆中一个特定的mRNA 是否被翻译仍被调控。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命第二节 真核生物基因转录调控第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命真核生物绝大多数基因调控发生在转录起始阶段，但由于基因表达的控制可发生在多个阶段，因此RNA产物的产生并不一定会形成蛋白质产物。组织特异性基因表达调控是真核细胞分化的核心。控制胚胎发育的转录因子大多具有这方面的特点。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命一、基因转录的顺式调控元件。真核基因的顺式作用元件按照功能可以分为启动子、增强子以及沉默基因。（一） 启动子的选择。RNA聚合酶的启动子有含有TATA框的典型启动子和不含TATA框的非典型启动子两种。1含有TATA框的启动子。TATA框是核心启动子中有效的定位成分，也是上游启动子和增强子产生诱导效应所必需的。有时一个基因上有串联着的两个TATA框，它们可分别地或有侧重地对不同的诱导物作出应答。a淀粉酶基因在唾液腺和肝脏中分别选择了转录效率不同的两个转录起始点。2非典型的启动子。少数基因没有典型的TATA框启动子序列。非典型启动子有的富含GC框，有的则没有GC框。 富含GC 的非典型启动子的转录：含有这类启动子结构的基因的转录起始是不规则的，并且只有基础水平表达。持家基因（housekeeping gene）多以这种转录方式。无TATA框、GC框的基因转录：这类基因启动子上没有TATA框，却在转录起始点附近处形成起始子（initiator，Inr） 。这种元件的保守序列为PyPyANT/APyPy。RNA聚合酶在这些基因上的转录起始于一个或数个紧密成簇的起始元件转录起始子的A位上。（二）、增强子。增强子（enhancer）最早是在SV40病毒中发现的一段长约200bp的DNA片段，可使旁侧基因的转录效率提高100倍。以后在多种真核生物甚至是原核生物都发现了增强子。增强子是真核细胞中通过启动子来提高转录效率的一种远端的顺式调控元件。增强子相对于启动子的位置不固定。有效的增强子可以位于基因的5端，也可位于3端，还可 位于内含子区，一般跨度为100200 bp。增强子和启动子一样由多种组件构成，其基本的核心元件常由812bp组成，可以有完整的或部分的回文结构，以单拷贝或多拷贝串联的形式存在。1. 增强子的特性：增强子能提高同一条DNA链上相邻启动子转录的效率和速率。增强子对同源或异源基因同样有效。增强子的位置可在基因5上游、基因内或基因的3下游序列中。增强子在DNA双链中没有5与3固定的方向性，将增强子倒置依然有效。增强子可以远离转录起始点，通常在14 kb。增强子一般有组织或细胞特异性。增强子的活性与其在DNA双螺旋结构中的空间方向性有关。增强子必需有启动子才可以发挥作用。2增强子在转录起始点远端起作用的方式：改变DNA序列的整体结构，如影响超螺旋密度等。将DNA双螺旋固定在细胞核内的特定位置，如和核基质相连。有利于DNA拓扑异构酶改变DNA双螺旋结构的张力，促进RNA聚合酶在DNA链上的结合和滑动。作为反式作用因子或RNA聚合酶进入染色质结构的入口。（三）、沉默基因。沉默基因是一种负调控元件，参与基因表达的负调控。沉默基因不受距离和方向的限制，并可对异源基因的表达起促进作用。（四）、转座元件。转座元件（transposable element）的基因调控可能是由于转座元件的插入，带来新的DNA结合蛋白的结合位点，这些可能以增强子的方式远距离地调控基因转录。当这些调控序列转座到原癌基因附近就可使之转变为癌基因，进而产生出肿瘤细胞。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命二、通用调控中的调控效应元件。受共同控制的一组基因共用一个被转录调控因子识别的启动子元件。使基因应答此类因子的元件被称为效应元件（response element）。如热激效应元件和糖皮质激素效应元件等。效应元件具有与启动子上游元件或增强子相同的特点。它们含有短的保守序列，调控因子的结合区在保守序列上，只要单个效应元件就可以受调控因子的调控。效应元件可能位于启动子内，也可能位于增强子内。热激应答在原核和真核生物中许多基因的表达控制中很普遍，温度增加关闭一些基因的转录，同时开放热激基因(heat shock gene)的转录，从而引起mRNA翻译的变化。金属硫蛋白的调控说明了调控的通用原理，几个不同的元件中的任一个，无论位于启动子中还是增强子中都能独立激活基因表达。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命三、DNA结合结构域。对各种转录因子的序列进行比较，可发现其基序（motif）的共同点是都与DNA结合。基序通常很短，仅为蛋白质结构的一小部分。典型的DNA结合基序包括：锌指结构（zinc finger）基序、螺旋-环-螺旋（helix-loop-helix,HLH）、亮氨酸拉链（leucine zipper）。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命四、锌指基序。锌指基序是由保守氨基酸的小基团与锌离子结合形成类似手指状的DNA结合结构域。锌指基序是DNA结合蛋白的一个通用基序，锌指结构通常由相对独立的结构域串连重复排列在一起而形成。通用转录因子SP1有一个DNA结合域，含3个锌指基序。已知的锌指结构主要发现于促进RNA聚合酶II和RNA聚合酶III转录的转录因子中。典型的锌指蛋白TFA与5S rRNA基因及产物5S rRNA都结合。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命五、结合相关靶DNA的同源域。同源（异型）框（homebox)是一种编码由60个氨基酸组成的结构域序列。由于最早在果蝇的同源框基因座（其基因决定身体结构的特点）中发现而得名。同源（异型）框存在于许多真核生物的DNA结合蛋白中，负责与DNA结合，与发育调控有关。在一些动物的转录因子中也发现了与同源框类似短的序列。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命六、螺旋-环-螺旋结构。此基序长4050个氨基酸残基，其中含两个既亲水又亲脂的- 螺旋 ，-螺旋被不同长度的环（连接区）分开。大多数HLH蛋白有一与HLH基序相邻的强碱性的区域，它是与DNA结合必需的，含有此区的HLH称为bHLH蛋白。属bHLH类的蛋白有E12和E47、MyoD、肌生成素（myogenin)、Myf-5转录因子、Myc蛋白及黑腹果蝇的神经系统发育特异的基因的产物。bHLH蛋白可分为两类。A类蛋白呈广泛性表达，其中有哺乳动物的E12和E47,蝇的da; B类蛋白呈组织特异性表达，其中有哺乳动物的Myod和蝇的AC-S。组织特异性的bHLH蛋白与广泛性的bHLH蛋白形成异源二聚体体能最有效 地发挥转录调控作用HLH蛋白的行为说明了转录调控的 两个一般原理。即少量的蛋白质形成复合物以实现对特定DNA的结合有转录调节功能。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命七、亮氨酸拉链结构。亮氨酸拉链是一个富含亮氨酸残基的结构域，参与形成二聚体。在每个拉链蛋白中都有一个与重复的亮氨酸相邻的高碱性区，该区可能含一个DNA结合点。亮氨酸拉链形成的二聚体构成茎，分叉对称的两个碱性区形成臂，与DNA结合。这种结构称为bZIP基序。亮氨酸拉链结构解释了为什么这种蛋白质的目标序列总是没有间隔的反向重复序列。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命八、基因激活的占先模型。真核生物细胞的DNA与组蛋白组成核小体结构，如果启动子区处在核小体内，转录的起始通常会被抑制。基因激活占先模型模型认为，转录因子与组蛋白之间在占有DNA上存在竞争，且无论谁先占领DNA上的位点，都不能被另一方替换。基因激活占先模型的一个重要特点是如果不形成核小体构型，DNA上必需存在转录因子。如果DNA 复制时没有某种转录因子，核小体形成，不能转录。转录因子和组蛋白两者谁首先与控制位点结合是起决定的因素。复制时组蛋白八聚体的脱离为转录因子结合DNA提供了机会，这些转录因子的结合一直持续到下一个复制周期，抑制了组蛋白八聚体的重新与DNA结合。最近的实验结果认为组蛋白置换需要输入能量。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命九、基因表达与去甲基化的关系。DNA的甲基化也是真核生物转录调控的方式之一。启动子区的甲基化将抑制转录的发生。甲基化可以在两个等位基因上发生。也可只发生在单个的等位基因上，这样就可造成来自父方和母方基因表达的差异。甲基化可以解释印记（imprinting)现象，印记描述了来自两个亲本的等位基因之间的行为差异。甲基化发生在在特定的配子发生期间，并且是可逆的。目前已经在小鼠中发现了40多个发生甲基化的基因，大多与胚胎的发育生长有关。其中一些基因与早期胚胎发生相关，有的与胚后发育有关。DNA的甲基化发生在特定位点上。动物细胞DNA的胞嘧啶27发生甲基化。大多数甲基化基因发生于CG联体。甲基化基因没有激活，而未甲基化基因有表达活性。因此活性基因称为甲基化不足（undermethylation)基因。甲基化是一个可逆的过程，去除甲基或添加甲基，可以特异性地重置基因的甲基化状态。甲基化模式的改变发生在胚胎发生时期。目前只确定了一种甲基酶可以将甲基添加到CpG对上。适当的靶基因甲基化对于防止它们的不适当表达。染色质重组装是指染色质或核小体的结构、成分变化，这些变化具有转录调控作用。在染色质重组装过程中，连接组蛋白H1成分的时序变化以及核心组蛋白的乙酰化，都对早期发育过程的转录调控起了关键性的作用。染色质重组装控制着早期转录抑制状态向激活状态的转变，是母型基因控制向合子型基因控制过渡（即所谓“中期囊胚转换(midblastula transition, MBT)的重要途径。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命第三节 mRNA前体的可变剪接。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命mRNA前体通过不同方式的剪接，可由一个基因的转录产物产生出不同的成熟mRNA，从而翻译出不同的蛋白质的过程称为可变剪接（alternative splicing）或选择性剪接。来自一个基因的mRNA前体因可变剪接产生多种成熟mRNA，翻译出不同的蛋白质，或形成一组相似的蛋白质家族，都可称为同工型蛋白质（isoform）。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命一、可变剪接的方式。可变剪接可因mRNA前体的外显子或内含子DNA序列中发生突变、缺失，影响5或3剪接点的数目和位置。与mRNA前体中内含子剪接点结合的各种snRNP中，snRNA或蛋白质的异常则会剪接效率大大降低。有些基因常不止一个转录起始位点，在不同的组织或不同的发育阶段由同一个基因转录出不同的mRNA前体，以不同的剪接方式产生有活性的蛋白质。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命二、可变剪接的调控机制。1SR蛋白家族的调控。剪接体的形成与多种蛋白质和RNA复合体密切相关。在可变剪接上保守的SR磷蛋白家族因子的参与起重要作用。SR蛋白家族以不同的质的组成与量的差异选择特定的mRNA前体剪接位点，不同的SR家族蛋白对适当的mRNA前体可以诱导出不同选择的剪接方式，在选择剪接上起决定作用。2RNP的调节。hnRNP-A1在不同组织中的含量变化很大，不参与组成性剪接。在选择5和3剪接点时具有可变剪接活性，成为参与可变剪接的调节因子，在体内与SR蛋白共同调节组织特异性的剪接。U5hnRNP在酵母中参与5剪接点突变的可变剪接。3外显子限定模型。真核细胞mRNA前体中内含子远远大于外显子，5与3剪接位点可以跨越数万个核苷酸准确地组合在剪接体中。有证据表明，在前速激肽原mRNA前体的可变剪接中，外显子下游的5剪接位点可影响其上游内含子3的剪接。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命三、反式剪接。剪接过程一般发生同一个RNA分子的内部，即通过剪接将一个RNA分子内的内含子剪掉，使外显子连接在一起，这种剪接方式称为顺式剪接（cis-splicing）。两种不同来源的RNA前体分子的内含子之间具有互补序列时，也可以发生反式剪接（trans-splicing）。另一种形式的反式剪接是在成熟的mRNA非翻译部分5端剪接上一段称为“剪接前导序列”或小外显子的RNA片段。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命第四节 RNA编辑。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命RNA编辑（RNA editing）是在RNA分子上出现的一种修饰现象。主要指mRNA在转录后因插入、缺失或核苷酸的替换，改变了DNA模板来源的遗传信息，从而翻译出氨基酸序列不同的多种蛋白质。RNA编辑似乎是中心法则的例外。编辑扩大了遗传信息，也可能是生物适应的一种保护措施。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命一、核苷酸的替换。1U替换。最典型的例子是载脂蛋白B的RNA编辑。U替换使Apo-B100 CAA编码的谷氨酰胺突变为UAA的终止密码子，产生编码Apo-B48的mRNA。在蛋白质水平上只保留了Apo-B100分子N端脂蛋白装配结构域，缺少了C端低密度脂蛋白受体结合区。2AI替换。在珠蛋白、c-Myc、成纤维细胞生长因子基因中都有因AI替换使互补链的U被RNA酶A水解的现象。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命二、可读框的改变。可读框的改变主要是核苷酸的插入或缺失。G或C的插入则往往是因为模板上连续几个C（或G）之后，互补链因一种滑动力而被添加到RNA中。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命三、向导RNA。向导RNA（gRNA）是一种线粒体内转录的短RNA（约5570核苷酸），能以正常碱基配对或GU配对的方式，选择其5末端“锚区”在mRNA上的互补序列，为随后插入或缺失U提供模板。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命第五节 mRNA稳定性的调控。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命真核生物mRNA的稳定性除了取决于分子内本身的结构特征外，还受转录后修饰和与蛋白质所形成的mRNP中蛋白质的种类的影响。真核生物细胞中，持家基因的mRNA的寿命比较长，因为这些基因的产物是细胞生命活动所必需的。高等真核生物高度分化的细胞中，许多mRNA极其稳定。mRNA寿命的延长增加了细胞内某种mRNA的有效浓度，提高了蛋白质合成的速度，这种翻译水平的调控方式称为翻译扩增（translational amplification）。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命第六节 翻译水平的调控。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命原核生物mRNA的半衰期很短，在翻译水平上的调控对于基因表达的影响也很小。mRNA的二级结构控制着翻译的起始，核糖体蛋白的自体控制对蛋白质的合成起抑制作用。真核生物mRNA的半衰期比原核生物长的多，因此翻译过程受调控的机会也较多。翻译水平的调控是真核生物基因表达多级调控的重要环节之一。真核生物翻译水平调控最普遍的机制是起始因子的磷酸化。蛋白质合成装置各元件装配活力的改变是导致蛋白质翻译速率变化的主要因素。翻译的速度和细胞生长的速度是密切协调的。第八章 真核生物基因表达调控第八章 真核生物基因表达调控概述真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下三点不同：1. 转录的激活总是伴随着转录区染色质结构的变化。2. 基因表达调控以正调控为主。3. 转录和翻译在时空上是分离的。真核生物转录的起始是基因表达调控最主要的步骤。真核生物基因导镣疯衬瘪阻饥薛釜咖沽郎孰嫡襄跌趋獭押锡妙怖肃艰戍什买完英衅纫蔷庭概火锅脚侨花妄门责铲洛幅淀谅葵规溶馒马体舀痪秒吼缘儒宏俏仿糖命一、翻译因子磷酸化调控。蛋白质合成因子的磷酸化状态与其对蛋白质生物合成的激活或抑制作用密切相关。1 eIF-4F通过亚单位的可逆磷酸化对蛋白质生物合成进行调控。 eIF-4E()和eIF-4G(/P220)亚基的磷酸化对蛋白质的生物合成有激活作用。2其他因子磷酸化对翻译的激活作用。eIF-4B在促有丝分裂剂作用下，随eIF-4F和核糖体蛋白S6一起，在细胞内