分子微生物学2013.3.26课件

1、 分子生物学Molecular Biology教师：苏艳、宋振辉Email：szh7678Tel程教学主要内容（理论22学时）第1章 绪论（2学时）第2章 基因基因组的结构特点（2学时）第3章 基因表达调控（4学时）第4章 分子生物学研究方法（DNA、RNA、蛋白质操作技术）（8学时）第5章 分子生物学研究方法（基因功能研究技术）（2学时） 分子生物学读书报告（4学时） 课程教学主要内容（实验18学时）质粒的分离和纯化；琼脂糖凝胶电泳；聚合酶链反应（PCR）；DNA连接与TA克隆；感受态细胞的制备与转化；限制性内切酶与DNA消化。课程教学主要内容（实验18学时）（实验

2、方式：每组自行设计实验方案，实验材料每组自己确定，老师进行辅导和点评，根据每组实验的最终结果进行评分）理论部分（读书报告PPT占50%），实验部分占50%。考核方式：朱玉贤 李毅Microbiology 郑晓峰.现代分子生物学(第3版) M.北京：高等教育出版社，2010James D. Watson.et al. Molecular Biology of theGene ,5th Ed M, 2004 Lehninger Principles of Biochemistry 5 th Ed M， 2005课程大纲：绪论基因基因组的结构特点DNA的复制DNA的损伤、修复和突变RNA转录蛋白质翻

3、译原核生物、真核生物基因表达调控分子生物学研究方法第1章 绪论第一节、分子生物学的发展和概念第二节、 DNA是遗传物质第三节、分子生物学的研究内容和发展简史分子生物学的三大支撑学科第一节、分子生物学的发展和概念描述性生物学数、理、化相关学科渗透、交叉生物学实验技术实验生物学近代生物学个性共性微观生物学（分子生物学为核心）宏观生物学（生态学为核心）细胞水平分子水平结构生物学、发育生物学等新兴学科生物多样性资源保护与利用生态学、环境保护、持续发展人类对生命现象的认识20世纪个体染色体基因DNA逐步深刻的认识基因的概念基因的本质基因的功能21世纪生命科学发展的重要态势对生命现象的认识从单基因水平向全

4、基因组整体水平发展现代生命科学研究的理论与技术从较长期的积累走向应用二、分子生物学的概念分子生物学概念广义的分子生物学蛋白质核酸狭义的分子生物学核酸第二节、 DNA是遗传物质遗传物质的特性:存储并表达遗传信息；能把遗传信息传递给子代；物理和化学性质稳定；有遗传变异的能力。DNA具有上述特性，适合作为遗传物质。DNA是遗传物质 实验美国微生物学家 Avery 1944年首先用实验证明基因的化学本质就是DNA转化（Transformation）实验实验表明：加热致死的S型肺炎球菌的存在使 得R型细菌恢复 了生成荚膜的能力。S型肺炎球菌抽提液中含有一种转化因子。（Transforming Facto

5、r）转化因子是DNA。第三节 分子生物学研究内容和发展简史一、分子生物学的三大领域： * 基因的分子生物学： 基因的概念、结构、复制、 表达、重组、交换 * 结构分子生物学： 生物大分子的结构与功能 生物大分子之间的互作DNA蛋白质激素和受体酶和底物 * 生物技术理论与应用 基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、 蛋白质工程生物技术诊断试剂植物品种食品加工废物处理民用制品治疗药物畜用制品环境工程生物塑料再生能源遗传信息传递的中心法则 （Central Dogma）DNARNA转录蛋白质翻译复制Crick（英）1958年 1965 Jacob Monod （法国）Francis Jacob Ja

6、cques Monod 提出并证实了操纵子（Operon）学说首次提出mRNA分子的存在获得了1965年的诺贝尔生理医学奖 1975 Temin & Baltimore(美) 诺贝尔生理医学奖Howard M. Temin David Baltimore 发现了逆转录酶（以RNA为模板，逆转录生成DNA RNA肿瘤病毒）Frederick Sanger Walter Gilbert Paul Berg 1980 Sanger 、Gilbert & Berg 诺贝尔化学奖酶法核苷酸测序的设计者Sanger测定了牛胰岛素的化学结构而获 1958 年的 Nobel 化学奖化学测序法的设计者DNA重组

7、技术 1984 Kohler（德） Milstein（美） Jerne（丹麦） 诺贝尔生理医学奖Georges J.F.KohlerCesar MilsteinNiels K. Jerne 发展了单克隆抗体(Monoclonal Antibodies McAb)技术，完善了极微量蛋白质的检测技术 1988 McClintock (美)可移动的遗传因子（jumping gene or mobile element）Barbara McClintock 50年代初发现88年获奖 1989 Altman Cech（美）诺贝尔化学奖发现了核酶（即某些RNA具有酶的功能）Sidney Altman Th

8、omas R. Cech 1993年-2001年 在分子生物学领域均有诺贝尔生理医学奖或诺贝尔化学奖获得Mullins，1990 发明PCR技术,获得了1993年的诺贝尔化学奖技术上的3大发明 1. “基因剪刀”限制性核酸内切酶发明1970年，Smith Wilcox在流感嗜血杆菌 (Haemophilus influenzae)中分离纯化了Hind II，取得了突破，打破了基因工程的禁固，迎来了改造生物，为基因工程技术，为分子生物学技术奠定了最为主要的技术基础。基因工程（技术）诞生的第2个技术准备有了切割与缝合（连接酶）基因DNA，还没一个“车子”，将重组DNA送到主细胞中去。从1946年起

9、，Lederberg就研究细菌性因子，即F因子，5060年代相继发现了R因子（抗药性因子）、COE（大肠杆菌因子）等质粒。直到1973年，Cohen才将质粒作为基因工程载体使用，这是基因工程的第2个技术准备。2. 载体（“车子”）3. 逆转录酶的发现打破了遗传学的中心法则，使真核基因的制备成为可能。人类基因组研究人类的全部遗传信息包含在23对染色体上，每个DNA分子由3.3109核苷酸组成,编码510万个基因。人类基因组研究的对象是人类基因组，因此也称为“基因组学”。目前及今后相当长时期内，将在基因研究、基因表达调控研究、结构分子生物 学研究、信号传导等四大前沿领域开展深入持久的工作，并由此开

10、拓新的前沿领域和新的生长点。分子生物学的发展前景光辉灿烂，道路艰难曲折！第2章 基因基因组的结构特点1、基因的概念和结构基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，是RNA和蛋白质相关遗传信息的基本存在形式，是指贮存RNA序列信息和有功能的蛋白质多肽链序列信息、以及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。大部分生物中构成基因的核酸物质是DNA，少数生物（如RNA病毒）中是RNA。基因的化学结构DNA一级结构（primary structure) 指DNA分子中核苷酸的排列顺序二级结构（secondary structure) 指两条DNA单链形成的双螺旋结构三级结构（tertiary structur

11、e） 指双链DNA进一步扭曲形成的超螺旋结构DNA和RNA和化学组成元素组成：（C、H、O、N、P）分子组成： 碱基（base）：嘌呤碱、嘧啶碱 戊糖（ribose）：核糖、脱氧核糖 磷酸（phosphate）2、基因组结构基因组通常是指全部一套基因，包括编码蛋白质的结构基因、调控序列以及目前功能还尚不清楚的DNA序列。原核生物（如细菌），多为单倍体（在一般情况下只有一条染色体）真核微生物，多条染色体，有时为双倍体。基因组结构的特点1、原核生物（细菌、古生菌）的基因组1）染色体为双链环状的DNA分子（单倍体）；2）基因组上遗传信息具有连续性；基因数基本接近由它的基因组大小所估计的基因数一般不含

12、内含子，遗传信息是连续的而不是中断的。微生物基因组DNA绝大部分用来编码蛋白质、RNA；用作为复制起点、启动子、终止子和一些由调节蛋白识别和结合的位点等信号序列。基因组结构的特点1、原核生物（细菌、古生菌）的基因组1）染色体为双链环状的DNA分子（单倍体）；2）基因组上遗传信息具有连续性；3）功能相关的结构基因组成操纵子结构；4）结构基因的单拷贝及rRNA基因的多拷贝；5）基因组的重复序列少而短；操纵子（operon）：功能相关的几个基因前后相连，再加上一个共同的调节基因和一组共同的控制位点（启动子、操作子等）在基因转录时协同动作。基因组结构的特点2、真核微生物（啤酒酵母）的基因组1）典型的真

13、核染色体结构；2）没有明显的操纵子结构；3）有间隔区（即非编码区）和内含子序列；4）重复序列多；基因的转录调控序列定义：与转录相关的、结构基因以外的序列。原核生物基因的转录调控序列 启动子（promoter）是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。位于结构基因转录起始点的上游，启动子本身并不被转录。大肠杆菌基因及调控序列终止子（terminater）终止子是结构基因3端下游的一段DNA序列，其中有GC富集区组成的反向重复序列，转录后在RNA分子中形成特殊的结构以终止RNA链的延伸。3、操纵元件（operator）操纵元件是被阻遏蛋白识别与结合的一小段DNA序列（阻遏蛋白与操纵元件结合后抑制

14、下游结构基因的转录）4、正调控蛋白结合位点在弱启动子附近有一些特殊的DNA序列，转录激活蛋白可以识别并结合这种DNA序列，该蛋白可与RNA聚合酶作用，促进转录的启动。这种DNA序列就是正调控蛋白结合位点。启动子的上游有CAP蛋白识别位点，CAP被cAMP激活后，能够结合于该识别位点，激活下游结构基因的转录。真核生物的转录调控序列与转录调控有关的DNA序列称为顺式作用元件。包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。真核生物的转录调控序列启动子（、）上游启动子元件（CAAT盒、CACA盒、GC盒）增强子反应元件Poly(A)尾第3章 基因的表达与调控基因表达调控的基本概念克隆基

15、因的表达原核基因调控机制第一节 基因表达调控的基本概念一、基因表达的概念gene expression ：基因转录及翻译的过程。对这个过程的调节就称为gene regulation 。rRNA、tRNA编码基因转录合成RNA的过程也属于基因表达二、基因表达的方式组成性表达(constitutive expression)适应性表达(adaptive expression） 1、组成性表达： 指不大受环境变动而变化的一类基因表达。某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因(housekeeping gene)。 2、适应性表达指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。应

16、环境条件变化基因表达水平增高的现象称为诱导(induction)，这类基因被称为可诱导的基因(inducible gene)；相反，随环境条件变化而基因表达水平降低的现象称为阻遏(repression)，相应的基因被称为可阻遏的基因(repressible gene)。三、基因表达的规律 时间性和空间性1、时间特异性（temporal specificity）按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间特异性。2、空间特异性(spatial specificity)在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称之为基因表达的空间特异性。基因表达伴

17、随时间顺序所表现出的这种分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，所以空间特异性又称细胞或组织特异性(cell or tissue specificity)。四、基因表达调控的生物学意义适应环境、维持生长和增殖（原核、真核）维持个体发育与分化（真核）第二节 克隆基因的表达一、基因的表达过程基因表达的多级调控（一）DNA水平 基因丢失、甲基化修饰、基因重排（二）RNA水平转录水平调控RNA的转录后加工mRNA从核内向胞浆转运mRNA稳定性一、基因的表达过程基因表达的多级调控（三）蛋白质水平翻译过程翻译后加工蛋白质的稳定性一、基因的表达过程基因转录激活调节基本要素1、特异的DNA序列如启动子序列

18、，操纵子序列，Pribnow盒，GC序列等2、调节蛋白 如阻遏蛋白，激活蛋白，CAP，转录因子等3、DNA-蛋白质，蛋白质-蛋白质相互作用4、RNA聚合酶外源基因原核表达真核表达二、外源基因在原核中表达用原核生物做宿主（一）大肠杆菌作为表达外源基因受体菌的特征大肠杆菌表达外源基因的优势 全基因组测序，共有4405个开放阅读框基因克隆表达系统成熟完善繁殖迅速、培养简单、操作方便、遗传稳定被美国FDA批准为安全的基因工程受体生物（一）大肠杆菌作为表达外源基因受体菌的特征大肠杆菌表达外源基因的劣势 缺乏对真核生物蛋白质的复性功能缺乏对真核生物蛋白质的修饰加工系统内源性蛋白酶降解空间构象不正确的异源蛋

19、白细胞周质内含有种类繁多的内毒素（二）原核生物基因表达的特征1、只有一种RNA多聚酶识别原核细胞的启动子（真核细胞有三种），催化所有RNA的合成，不识别真核基因的启动子。2、以操纵子为单位整个相关的结构基因与其调控区结合形成一个表达的协调单位。调控区主要分为三个部分：操作基因（operator）、启动子（promotor）及其他有调控功能的部位。3、转录和翻译偶联、连续进行4、不含内含子，缺乏转录后的加工系统。5、调控主要在转录水平上。一是起始控制（启动子控制），二 是终止控制（衰减子控制）。6、mRNA的核糖体结合位点。 含有一个起始密码子和一段同核糖体16SRNA 3末端碱基互补的序列，S

20、D序列。（三）原核表达系统的注意事项1、通过表达载体将外源基因导入宿主菌，并指导宿主菌的酶系 统合成外源蛋白。（如T7启动子的强转录表达）2、外源基因不能带有内含子，必须用cDNA，不能直接用真核基因组DNA。3、必须利用原核细胞的强启动子和SD序列等调控元件控制外源基因的表达。4、外源基因与表达载体连接后，必须形成正确的开发阅读框。5、防止外源基因产物对宿主细胞的毒害。（四）影响外源基因表达效率的因素1、启动子的结构对表达效率的影响（1）一致顺序 -35box 5-TTGACA-3-10box 5-TATAAT-3（四）影响外源基因表达效率的因素1、启动子的结构对表达效率的影响（2）-35区

21、与-10区之间的距离这两个保守区间的距离越是接近于17bp，启动子的活性就越强。（四）影响外源基因表达效率的因素2、翻译起始序列对表达效率的影响（1）SD序列（5-GGAGG-3）（2）起始密码子（四）影响外源基因表达效率的因素3、启动子与外源基因之间的距离SD与AUG的距离也影响翻译（7个较好）4、载体拷贝数及稳定性对表达效率的影响5、外源蛋白在细菌中的稳定性影响表达效率 （五）提供表达水平常用的方法1、选择强启动子序列，如tac等2、调整SD序列与AUG的距离3、选择偏爱性密码子4、增加mRNA拷贝数5、减轻宿主细胞的代谢负荷（1）诱导表达将宿主生长代谢与外源基因表达分开（温度诱导、药物诱

22、导）（五）提供表达水平常用的方法5、减轻宿主细胞的代谢负荷（2）表达载体诱导复制当需要宿主大量生长时，抑制载体质粒的复制。当宿主大量生长后，再诱导载体质粒的复制，增加拷贝数。（五）提供表达水平常用的方法6、提高表达产物的稳定性防止被宿主的酶降解（1）设计融合蛋白（五）提供表达水平常用的方法6、提高表达产物的稳定性防止被宿主的酶降解（2）使用突变菌株，保护外源蛋白不被降解（3）表达分泌蛋白（外排、分泌）蛋白质分泌的条件信号肽三、外源基因在真核细胞中的表达酵母菌、动物培养细胞等（一）真核表达的优点具有转录后加工系统：可识别并删除基因内的内含子，剪切加工为成熟mRNA。具备完善的翻译后加工系统：可进

23、行糖基化、乙酰化等修饰，使蛋白质形成正确的天然构型，有利于其功能、生物活性的研究。可实现真正的分泌表达：可将基因表达产物分泌到细胞培养液中，简化了纯化工艺，降低了生产成本。（二）真核基因表达调控特点1、基因表达的调控是多层次、多方面 （二）真核基因表达调控特点2、一条成熟的mRNA只能翻译成一条多肽。 3、转录和翻译在时间和空间是完全分开的。（三）基因表达调控模式1、转录前水平（基因组水平）基因结构的改变：突变、重排、缺失、扩增特点：稳定持久、不可逆2、转录水平调控顺式作用元件正性条件作用：启动子，增强子负性调节作用：沉默子、加尾和转录信号反式作用元件：启动转录因子，终止因子等。（三）基因表达

24、调控模式3、RNA转录后加工hnRNA经过加帽，加尾，切除内含子，拼接外显子，形成mRNA4、翻译水平的调控主要是反义RNA对mRNA、tRNA、rRNA5、翻译后的调控切除信号肽、糖基化、甲基化、乙酰化、磷酸化（四）真核表达系统的特点选择标记；启动子；转录、翻译、终止信号；给mRNA加poly(A)的信号如果载体是质粒，则还需要复制起始位点。如果载体要整合到宿主细胞染色体上，则需要一段与宿主染色体DNA 有同源性的序列大多数真核表达载体都是穿梭载体。酵母、昆虫、哺乳动物细胞第三节 原核基因调控机制内容提要：原核基因表达调控环节操纵子学说原核基因调控机制的类型与特点转录水平上调控的其他形式 一

25、、原核基因表达调控环节1、转录水平上的调控（transcriptional regulation）2、转录后水平上的调控（post-transcriptional regulation） mRNA加工成熟水平上的调控 翻译水平上的调控二、操纵子学说三、原核基因调控机制的类型与特点1、根据操纵子对调节蛋白（阻遏蛋白或激活蛋白）的应答，可分为：正转录调控负转录调控调节基因操纵基因结构基因阻遏蛋白激活蛋白正转录调控负转录调控正转录调控如果在没有调节蛋白质存在时基因是关闭的，加入这种调节蛋白质后基因活性就被开启，这样的调控正转录调控。调节基因操纵基因结构基因阻遏蛋白激活蛋白正转录调控负转录调控负转录调

26、控在没有调节蛋白质存在时基因是表达的，加入这种调节蛋白质后基因表达活性便被关闭，这样的调控负转录调控。2、根据操纵子对某些能调节它们的小分子的应答，可分为可诱导调节和可阻遏调节两大类：可诱导调节：指一些基因在特殊的代谢物或化合物的作用下，由原来关闭的状态转变为工作状态，即在某些物质的诱导下使基因活化。例：大肠杆菌的乳糖操纵子分解代谢蛋白的基因酶合成的诱导操纵子模型调节基因操纵基因结构基因阻遏蛋白调节基因操纵基因结构基因阻遏蛋白诱导物mRNA酶蛋白诱导物如果某种物质能够促使细菌产生酶来分解它，这种物质就是诱导物。可阻遏调节：基因平时是开启的，处在产生蛋白质或酶的工作过程中，由于一些特殊代谢物或化

27、合物的积累而将其关闭，阻遏了基因的表达。例：色氨酸操纵子合成代谢蛋白的基因酶合成的阻遏操纵子模型调节基因操纵基因结构基因mRNA酶蛋白调节基因操纵基因结构基因辅阻遏物辐阻遏物如果某种物质能够阻止细菌产生合成这种物质的酶，这种物质就是辅阻遏物。3、在负转录调控系统中，调节基因的产物是阻遏蛋白（repressor），起着阻止结构基因转录的作用。根据其作用特征又可分为负控诱导和负控阻遏：在负控诱导系统中，阻遏蛋白不与效应物（诱导物）结合时，结构基因不转录；在负控阻遏系统中，阻遏蛋白与效应物（辅阻遏物）结合时，结构基因不转录。4、在正转录调控系统中，调节基因的产物是激活蛋白（activator）。根据

28、激活蛋白的作用性质分为正控诱导和正控阻遏在正控诱导系统中，效应物分子（诱导物）的存在使激活蛋白处于活性状态；在正控阻遏系统中，效应物分子（辅阻遏物）的存在使激活蛋白处于非活性状态。四、转录水平上调控的其他形式1、因子的更换在E.coli中,当细胞从基本的转录机制转入各种特定基因表达时，需要不同的因子指导RNA聚合酶与各种启动子结合。大肠杆菌中的各种因子比较因子编码基因主要功能70rpoD参与对数生长期和大多数碳代谢过程基因的调控54rpoN参与多数氮源利用基因的调控38rpoH分裂间期特异基因的表达调控32rpoS热休克基因的表达调控28rpoF鞭毛趋化相关基因的表达调控24rpoE过度热休克

29、基因的表达调控温度较高,诱导产生各种热休克蛋白由32参与构成的RNA聚合酶与热休克应答基因启动子结合,诱导产生大量的热休克蛋白,适应环境需要枯草芽孢杆菌芽孢形成有序的因子的替换,RNA聚合酶识别不同基因的启动子,使芽孢形成有关的基因有序地表达五、反义RNA的调节反义RNA (Antisense RNA):能与特异mRNA分子互补结合的一段RNA分子反义RNA技术及作用原理反义RNA技术：利用基因重组技术，构建人工表达载体，使其离体或体内表达反义RNA，从而抑制靶基因的表达 。反义RNA技术及作用原理反义RNA技术：作用原理:（1）复制水平：与引物RNA互补结合，抑制DNA复制。（2）转录水平：

30、与mRNA 5末端互补结合，阻止帽子结构形成；作用于外显子和内含子连接区，阻止前mRNA的剪接； 作用于poly A形成位点，阻止mRNA的成熟及其向胞浆中的转运.（3）翻译水平：可能是最主要方面，互补于起始位点阻止核糖体结合；互补于编码区阻止核糖体在mRNA上移动；降解靶mRNA第四章 真核基因的表达与调控真核生物的基因结构与转录活性真核生物转录机器的组成蛋白磷酸化对基因转录的调控 蛋白乙酰化对基因表达的影响 第一节 真核生物基因结构与转录活性基因家族真核基因的断裂结构活性染色质的结构对转录的影响DNA甲基化与基因活性的调控真核生物基因表达调控的特点和种类一、真核生物基因表达调控的特点1、R

31、NA聚合酶真核生物有3种RNA聚合酶：RNA pol、。每种RNA聚合酶有约10个亚基组成，其中TATA盒结合蛋白（TBP）为3种酶共有。RNA pol对催化mRNA的生成起主要作用。转录前RNA pol必须与TFD等各种通用转录因子形成转录前复合体（PIC），才能激活或抑制RNA的转录。真核生物基因表达调控的特点和种类一、真核生物基因表达调控的特点2、多层次3、活性染色体结构变化：对核酸酶敏感 、DNA拓扑 结构变化 、DNA碱基修饰变化 、组蛋白变化4. 转录与翻译分隔进行5. 转录后修饰、加工一、基因家族（gene family)真核生物的基因组中有很多来源相同、结构相似、功能相关的基因

32、，将这些基因称为基因家族。如：编码组蛋白、免疫球蛋白和血红蛋白的基因都属于基因家族同一家族中的成员有时紧密地排列在一起，成为一个基因簇(gene cluster) 。二、断裂基因基因的编码序列在DNA分子上是不连续的，为非编码序列所隔开，其中编码的序列称为外显子，非编码序列称内含子。外显子(Exon) ：真核细胞基因DNA中的编码序 列，这些序列被转录成RNA并进而翻译为蛋白质。内含子(Intron) ：真核细胞基因DNA中的间插序列，这些序列被转录成RNA，但随即被剪除而不翻译。三、染色质结构与基因表达调控按功能状态的不同可将染色质分为活性染色质和非活性染色质，所谓活性染色质是指具有转录活性

33、的染色质；非活性染色质是指没有转录活性的染色质。真核细胞中基因转录的模板是染色质而不是裸露的DNA，因此染色质呈疏松或紧密结构，即是否处于活化状态是决定RNA聚合酶能否有效行使转录功能的关键。活性染色质的主要特点在结构上：活性染色质上具有DNaseI超敏感位点活性染色质上具有核基质结合区（MAR序列）活性染色质上具有DNaseI超敏感位点。每个活跃表达的基因都有一个或几个超敏感位点，大部分位于基因5端启动子区域。完整的超敏位点是基因转录所必需的。活性染色质上具有核基质结合区（ matrix attachment region ，MAR）。MAR一般位于DNA放射环或活性转录基因的两端。在外源基

34、因两端接上MAR，可增加基因表达水平倍以10上，说明MAR在基因表达调控中有作用。是一种新的基因调控元件。四、DNA的甲基化与基因调控：DNA的甲基化DNA的甲基化能关闭某些基因的表达，而去甲基化则诱导基因的重新活化和表达；DNA的甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA的稳定性和DNA与蛋白质的相互作用。CpG二核苷酸通常成串出现在DNA上，CpG岛 DNA甲基化抑制基因转录的机理DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与DNA的相互作用，抑制了转录因子与启动区DNA的结合效率。第二节真核生物转录机器的组成真核基因的转录增强子及其对转录的影响反式作用因子“基因”的分子生物学

35、定义：产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。1.启动子顺式作用元件：影响自身基因表达活性的非编码DNA序列。例： 启动子、增强子、沉默子等（1）启动子：在DNA分子中，RNA聚合酶能够识别、结合并导致转录起始的序列。核心启动子和上游启动子元件（一）真核基因的转录核心启动子：指保证RNA聚合酶正常起始所必需的、最少的DNA序列，包括转录起始位点和转录起始位点上游-30-25处的TATAbox。上游启动子元件：通常包括-70bp附近的CAATbox。（一）真核基因的转录（一）真核基因的转录2、转录模板3、RNA聚合酶4、RNA聚合酶所需要的转录因子（二）增强子及其对转录的影响增强子是指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。 增强效应明显； 增强效应与位置和取向无关； 大多为重复序列； 没有基因专一性，可以在不同基因组合上表现增强效应； 许多增强子还受外部信号的调控，影响模板附近DNA双螺旋结构，导致DNA双螺旋弯折或在反式因子的参与下，以蛋白质之间的相互作用为