基因表达与调控

第十四章

基因的表达与调控第一节

原核基因转录的启动与终止一、启动子启动子（promoter）：转录的起始和链的选择信号的ＤＮＡ核苷酸顺序就称为启动子，这个位点也是ＲＮＡ聚合酶的结合起点。启动子的结构：１９７５年Pribnow采用保护法先后测定了包括Ｔ４噬菌体及E.coli在内的46个不同来源基因的ＲＮＡ聚合酶的保护区域，发现发现保护区段长度为41~44bp，范围在-20~+20之间，分析这一序列发现在－１０区有一保守顺序：

T40A41T25A29A30T46G17/46

898950656510037%这一顺序称为-10区或pribnow顺序（pribnowbox)。附：保护法：将DNA与RNA聚合酶结合后，加入DNaseI水解后得到的不被水解的保护片段。Shall利用保护法得到的DNA片段提纯后，加入RNA聚合酶发现RNA聚合酶不能与DNA片段结合，说明在被保护的41~44bp的DNA区段外还有与RNA聚合酶结合有关的序列。因此他采用较温和的核酸外切酶（S1核酸酶）及足迹法进行分析，发现被保护的区域有60bp（-40~+20），在-35区还有一段保守序列：

T38T37G35A27C29A26/46

858381616952%

这一序列称为-35区或sextama顺序（Sextamabox).附：足迹法（footprinting）：用于分析蛋白质与DNA结合的一种常用方法。蛋白质结合位点1蛋白质结合位点2从左到右蛋白质浓度增加整个启动子应包括-10和-35两个区域。说明：这两个区域的顺序来自于E.coli,它并不代表所有原核生物。定点突变的结果表明，启动子的作用是整个区域而不是单个核苷酸，但单个核苷酸的突变会导致转录水平的上升或下降，特别是A/T突变为G/C下降更明显。启动子的功能：是RNA聚合酶结合的位点，决定转录的起始位点及链的选择。-10区是核心酶结合的位点，-35区是σ因子结合的位点。CRP结合位点（cAMPreceptionproteinbindingsite)原核生物的基因上游除了含有启动子外，在某些编码分解代谢的操纵子前面还有一些与某种调节因子相结合的位点，从而对基因的表达起调控作用。其中研究得较多的是E.coli乳糖操纵子与cAMP受体蛋白的结合位点，这个位点也称为CAP位点（catabolitegeneactivationproteinsite)，位于-50~-70之间，含有两小段回文对称结构：ＣＡＡＴＴＡＡＴＧＴＧＡＧＴＴＡＧＣＴＣＡＣＴＣＡＴＴＡ

二、起录点、SD顺序及起译点起录点：所谓的起录点是指转录的起始点。这一位点位于启动子-10区的下游10bp处，原核生物基因起录点附近的三个核苷酸，大多数基因是CAT，所以在原核生物中也常用CAT表示起录点。但并不是绝对的，有时会有变化，如CAC，TAC等。一般来说，起录点可用PyA/gPu表示（A/g表示大多数情况下是Ａ，少数情况下是Ｇ）。转录就是从A/g位点开始。

翻译识别点（SD顺序）：这一位点是核糖体识别并与mRNA结合的位点。在每个基因起始点的下游都有一小段富含嘌呤的顺序与5’AGGAGG3’

。这一顺序可与核糖体３０Ｓ亚基上的16SrRNA的３’末端富含嘧啶的顺序５’CCUCCU３’互补，这一顺序就称为Shine-Dalgarno（SD顺序）。

典型的SD顺序是AGGAGG，但事实上在这6bp中，只要有连续的３个以上bp与CCUCCU互补，便可作为核糖体的识别顺序，但是SD的长度会直接影响ｍＲＮＡ与核糖体结合的紧密度，从而影响翻译效率。

SD顺序位于起录点下游，起译点上游，距起译点５－１６bp，而与CAT的距离变化较大。起译点：所谓的起译点就是翻译的起始位点。在原核生物中一般是ＡＴＧ，极少数是ＧＴＧ，编码ｆＭｅｔ。

三、转录的终止一个基因或操纵子的３’末端往往有一段特定的，有终止转录作用的顺序，这段顺序称为转录终止子，简称终止子（terminator）。终止子的结构：1975年Rosenberg分析了原核生物和噬菌体的２０个基因的顺序发现在终止部位上游20±4bp处都有一小段反向重复序列（回文序列），从而使转录出为的ＲＮＡ具有特定的颈环结构。这一结构对终止转录起着决定性作用。

终止子类型：根据终止作用是否需要辅助因子，把终止子分为不依赖ρ蛋白的终止子（即强终止子）和依赖于ρ的终止子（弱终止子）。

强终止子与弱终止子在结构上的区别在于强终止子在回文区内富含G/C对而回文区的下游区有6~8对A/T对。相反，弱终止子在回文区内G/C对含量较少，下游区A/T对含量较少。

根据终止子所处的位置，可以把终止子分为存在于基因末端的终止子和存在于基因内部的终止子（弱化子）。

以上几类终止子的终止作用大都发生在离反向重复顺序的对称中心下游２０ｂｐ处。大肠杆菌色氨酸操纵子——

强终止子噬菌体λ的TR1终止子——弱终止子。终止子的作用机制：终止子的作用机制的详细情况还不清楚，现在一般认为，当ＲＮＡ链转录到终止信号时，在ＲＮＡ链上可形成颈一环结构从而诱导终止作用的产生，在终止作用过程中还有一些辅助蛋白如ρ蛋白。

CATSDATGTGATer-35-10+1上游Leadersequence

转录区编码区

单顺反子转录单位CATSDATGTGAATGTGATerCRP-35-10+1上游Leadersequence转录区

编码区

编码区下游下游多顺反子转录单位四、总结

第二节

原核基因转录的启动与终止

真核生物有三种RNA聚合酶分别识别不同的启动子，其中RNApolI位于核仁，负责转录rRNA；RNApolII位于核质，负责转录mRNA；RNApolIII位于核质，负责转录tRNA及5srRNA。这里主要介绍RNApolII负责转录的基因，这些基因也称II类真核基因。一、真核生物的启动子真核生物启动子的研究方法除采用保护法和足迹法外，更多地是采用所谓的反向遗传学（reversegenetics)的方法进行研究。真核生物的启动子大概包括以下几个位点：１．TATA顺序（TATAbox）1979年Goldberg首先注意到真核生物基因上游-25~-30处有一段与Probnow相似的保守顺序：

A23/56T20/49(41/%)T37/90A39/95T37/90A35/85A37/90T18/44A14/34

在这段顺序中，头三个和倒数第二个核苷酸是高保守的。TATA顺序除了可启动转录外，它的位置的准确性有保证转录起始从精确位置上开始的作用。

２．CAAT顺序（CAATbox）CAAT顺序位于-70~-80处，比较保守的一致顺序是：

GGCCAATCT３．GC顺序（GCbox），也称远端因子（distalelement），位于-80~-100处，其基本顺序是：

GGGCGG

CT说明：上述三段顺序并不是存在于所有真核生物的所有基因，其中TATAbox分布较广，位于几乎所有RNApolⅡ转录的基因的前端。三段顺序都不是绝对不变的，不同的基因其顺序可能相差较大。人工定点突变说明，这三段序列的任何一个单核苷酸突变都将使基因的转录水平改变（上升或下降），但并不使转录完全停止，说明起作用的功能单位并不是单个核苷酸。二、增强子（enhancer）真核生物基因的转录除了与启动子有关外，还与一段称为增强子的顺序有关。1．核心顺序：增强子的长度相差较大，可达几十到几百个核苷酸，其顺序变化也比较大，但都含有一段较相近的核心顺序（coresequence）：

GTGGGAAATTT２．作用：其作用是使转录能力大大提高，可达几百至上千倍。３．作用特点：增强子与启动子有几个明显不同的特点：作用没有方向性，不论位于基因上游、下游或基因内部，不论是３’→５’或５’→３’方向排列，都可发挥正常作用。具有种属和组织的特异性，但对外源启动子能正常发挥作用。作用范围较广，有几个Ｋｂ范围内有效。顺式作用。

三、起录点核、糖体结合顺序与起译点１．起录点：原核生物的起录点常是ＣＡＴ，但在真核生物中变化较大，并不统一。但是刚开始转录的第一个Ｎｔ也经常是Ａ，少数是Ｇ。由于真核生物的起录点是转录后ｍＲＮＡ加工时的加帽位点，所以这一位点又称为Cappingsite简称Ｃａｐ。２．核糖体结合的顺序：真核生物的核糖体结合顺序与原核生物的SD顺序（AGGAGG）明显不同。在真核生物中核糖体结合顺序是一段富含嘧啶的TCCTTCC，这一顺序是ｍＲＮＡ与核糖体中１８ＳｒＲＮＡ结合的位置。

真核生物核糖体的结合过程还与mRNA的帽结构有关。在帽结合蛋白的介导下，核糖体40S亚基与mRNA5’端结合并沿3‘端移动到AUG的位点后，60S亚基结合上去，开始蛋白质的翻译。３．起译点：真核生物的起译点与原核生物相同，也是ＡＴＧ，极少数是ＧＴＧ，但不论ＡＴＧ或ＧＴＧ，结合的都是Ｍｅｔ。四、真核生物的终止子

真核生物终止子研究得不多，还不很清楚，但已在组蛋白基因、SV40基因中发现类似于原核生物的终止子。

AACGGCCTTTTCAGGCCACCATTTCTACGCTAGCGGCAACGACCAOHCTGA五、总结EnhancerTATAAATAAATerCAATCapEx.In.Ex.AUGUGA远上游区

近上游区

转录区

编码区

编码区

第三节

基因活性的调控一、操纵子(operon)

操纵子大体上可以分为负控制诱导体系，负控制阻遏体系，正控制诱导体系和正控制阻遏体系四大类型。1.负控制诱导体系——乳糖操纵子

负控制：指酶的合成受阻遏物的影响，在阻遏物存在下酶不合成，而当阻遏物不存在或失活时，酶可合成。

乳糖操纵子调控的分子机制lacIlacPlacOlacZlacYlacA1100bp90bp35bp3062bp800bp800bpGTGAGTTAGCTCAC（CRP位点，-87~-49）-35-10

TGTGTGGAATTGTGAGCGGATAACAATTTCACACA-8-5+1+21+27CRPRNApol阻遏蛋白（四聚体）-48–35-10-49-87-8-5+1+5+21+27TGTGTGGAATTGTGAGCGGATAACAATTTCACACA基因核苷酸对氨基酸/分子量（KD）功能单位/分子量（KD）I1100360/38四聚体/152Z30621201/125四聚体/500Y800275/30单体A800275/30二聚体/602.负控制阻遏体系：负控制阻遏体系是指代谢产物与阻遏物结合，导致阻遏物的激活并与操纵基因结合，使基因关闭，酶不能合成。这种类型的操纵子常见于与合成代谢有关的操纵子。研究得较多的是大肠杆菌的trp操纵子

3.正控制体系

指基因的转录受激活物的影响，在激活物的存在下，基因才可转录。

如上述的乳糖操纵子的CRP位点，40年代发现了葡萄糖效应，研究发现crp基因编码的产物CRP与cAMP结合或形成cAMP-CRP复合物，该复合物与乳糖操纵子的CRP结合位点结合或会促使乳糖操纵子的转录。当细胞内存在葡萄糖时，葡萄糖的代谢中间产物会抑制cAMP环化酶的活性，导致细胞内cAMP水平下降，操纵子转录水平下降。

CRP作用机理：目前有两个学说变构学说：认为cAMP-CRP与CRP位点结合后导致DNA构型的局部改变，促使RNApol与启动子的结合。双启动子学说：认为乳糖操纵子有两个启动子P1和P2，P1与RNApol结合能力低但转录效率高；P2与RNApol结合能力高但转录效力低。在无cAMP-CRP时RNApol优先与P2结合但转录效率很低，有

cAMP-CRP时，cAMP-CRP与CRP结合位点结合从而覆盖了P2，此时RNApol与P1结合，转录效率高。总结：四类操纵子调控模型二、弱化子（attenuator,也称衰减子）：

原核生物有些与氨基酸合成有关的操纵子，如trp、his、ile等操纵子，含有两个终止子。一个位于操纵子的末端，为正常的终止子，另一个位于操纵子的上游前导区，有调控基因转录的功能，称为弱化子。

弱化子在结构上是一个反向重复序列，可以形成发夹式结构。如trp操纵子的反向重复序列有四个区域（54~68，74~92，108~121，126~134）可以互补配对，可形成1、2和3、4的配对或2、3的配对。调控机理：由于原核生物的转录与翻译偶联，并且在上游+54~+59处有两个Trp密码子（UGG），翻译到此处时：

如果细胞内有较多的Trp，核糖体可以很快地通过此处而占据1区和2区，从而导致3区和4区配对，形成终止子结构，转录被终止。如果细胞内Trp含量少，核糖体到达此处时将陷入停顿，此时核糖体只占据1区，导致2区与3区的配对，4区处于游离状态，转录可以继续下去。这是一种通过翻译过程来调控转录的现象。

三、调节子与真核生物的协同调控原核生物的调节子：指一个调节基因所发出的信息同时控制几个操纵子的表达，我们将这些操纵子称为一个调节子。例如：

大肠杆菌与Arg合成有关的基因共有8个，分处5个操纵子，这5个操纵子都受1个调节基因的调控。

RAGDBCEHF真核生物的协同调控

1969年，Britten&Davidson在原核生物协同的启发下，提出了真核生物协同调控的模型，称Britten-Davidson模型。外界刺激因子80年代以后才陆续有一些证据支持这一假设：酵母与His合成有关的基因有四个，这四个基因5’端都有一段TGACTC的共有序列（consensussequence)。野生型酵母在氨基酸饥饿的情况下，这四个基因都能转录，但如果缺失共有序列的基因则不能转录。果蝇的热诱导蛋白（heatshockproteinHSP）是一组热诱导下表达的蛋白质，这些蛋白质的5’端上游都有一段共有顺序CTNGAATNTTCTAGA。缺失这一顺序，在热诱导下基因不再表达。将这一序列接在tk基因（胸苷激酶基因）的5’端，可使tk基因变为热诱导的。同源异型盒（hemeobox）同源异型盒的发现或许可以认为是真核生物基因的协同调控的证据之一。并获1995年诺贝尔奖。

在研究果蝇的胚胎发育时发现控制果蝇胚胎发育过程中有许多主基因（mastergene，指可以调节控制许多其它相关基因的活性的基因）。这些主基因都含有一段高度保守的，长约180bp的顺序，这一顺序称为同源异型盒（hemeobox）。具有同源异型盒的基因称同源异型基因。

同源异型盒180bp的序列编码一段富含碱性氨基酸的肽段，一旦这些主基因发生突变将产生非常严重的外观畸型，所以估计，这些主基因编码的蛋白质都有一段富含碱性氨基酸的肽段，而富含碱性氨基酸肽段的蛋白质是一个ＤＮＡ结合蛋白，可以调节许多其它基因的活性。按照这个假说，可以认为含有同源异型盒的基因（称同源异型基因，是主基因的一种），类似于操纵子中的调节基因。

果蝇控制胚胎体节发育的基因至少有8个，分处两个基因复合体，分别称头角足复合体（5个基因）和双胸复合体（3个基因）。这些基因的突变将带来严重的后果。

同源异型盒基因除了在果蝇中发现外，在人、老鼠、蛙类中均有发现，并具有和高的同源性。老鼠MO-10，蛙MM3及三个果蝇同源异型盒的同源性比较四、ＤＮＡ甲基化作用在大多数真核生物中，胞嘧啶约有２－７％是甲基化的，这些甲基化的胞嘧啶往往出现在ＣＧ顺序中（m5C）。由于这二个Ｎｔ是自身互补的，并且细胞内含有维持甲基化的酶，所以在ＤＮＡ的两条链上总是同时出现甲基化现象。ＤＮＡ甲基化作用是到目前为止在真核生物的调节中唯一可以遗传的。经半保留复制后，子链中的一条链是甲基比的，另一条新链随即可在甲基化酶的作用下进行甲基比。所以推测甲基化作用可能在胚胎发育中起调节作用，它可以使某一细胞产生的子代表达哪些基因，从而决定某种发育命运。

DNA甲基化可在细胞间遗传，因此有人提出了“后生遗传”的概念。

ＤＮＡ甲基化与基因活性调节的关系目前还不很清楚。已知在染色质发生变化而对DNaseI敏感的部位（一般是活性转录的位点）往往伴随着去甲基化作用。体外实验证据也表明，甲基化的基因转录活性低，而去甲基化的基因转录活性高。至于甲基化作用是如何控制基因转录活性的，目前还不清楚。

五、免疫球蛋白的基因重排（rearrangment）

在除淋巴细胞以外的体细胞和生殖细胞中，免疫球蛋白基因在基因组上是由多个基因片段编码的。编码可变区的基因（Ｖ基因）有许多个，编码恒定区的基因（Ｃ基因）也有几个，这两类基因是“独立”的，但都不能以独立的单独进行表达。它们必须在淋巴细胞的发育过程中，使Ｖ基因和Ｃ基因连接在一起，才能组成一个完全的有功能的基因，才可进行表达。在淋巴细胞中这种Ｖ－J的连接过程就称为基因重排，或者称为体细胞重组（somaticrecombination）基因重排的分子机理：

免疫球蛋白基因的重排是通过反向重复序列形成径环结构，而后由专一的酶系进行切割和连接。免疫球蛋白类群的转换：

根据链恒定区的不同，可以将免疫球蛋白分为五类，即IgM，IgG，IgE，IgD和IgA，其对应的重链分别称为μ，ｒ，ε，δ和α链。

在免疫应答过程中，免疫球蛋白的分泌常进行类群的变换，最早分泌的免疫球蛋白是IgM，而后是IgG（即μ-ｒ变换）。这种变换必然是以免疫球蛋白Ｃ基因的变换为基础的，我们将免疫球蛋白Ｃ基因的这种变换作用称为类群的转换（classswitching，也称转辙）作用

重链转换的机理与V-J或V-D-J拼接的机理不同，他不是通过反向重复序列产生径-环结构完成的，而是通过转换区S为中介进行的。S区为一些较短片段的重复，拼接时由两C基因间的S区进行重组，去除中间的区域。第四节

ＲＮＡ的加工与调控真核生物的细胞内成熟的ＲＮＡ往往与原先转录出来的ＲＮＡ的大小不同，原先转录出来的ＲＮＡ总是比较大，称为前体，从前体转变为成熟的ＲＮＡ的过程称为加工（processing）。

对原核生物而言，目前仅发现ｔＲＮＡ和ｒＲＮＡ有加工过程。

本节主要介绍真核生物的ｍＲＮＡ加工工程及其与基因表达有关的调控过程。

RNA加工包括三个步骤：一、５’端加帽

５’端的所谓帽结构是一个7-甲基鸟嘌呤（m7GpppNm）。m7Ｇ与下一个核苷酸（即原初转录物的第一个核苷酸，常是Ａ或G）的连接为５’－５’连接，这种结构称为相对核苷酸结构（confrontednucleotidestructure）。过程：

pppGpNp---

ppGpNp----

ppGpNp----+GTPGpppGpNp----GpppGpNp---+SAMm7GpppGpNp--核苷酸磷酸水解酶mRNA鸟苷酸转移酶mRNA嘌呤7-甲基转移酶m7GpppGpNp--+SAMm7GpppGmpNp--2’O-甲基转移酶帽结构的功能：促进ｍＲＮＡ与核糖体结合。帽结构为核糖体与mRNA的结合提供信号，能够促使核糖体与RNA的结合，但不是决定性的。增加ｍＲＮＡ的稳定性。

避免5’核酸外切酶的水解。二、3’端加尾ＲＮＡ裂解信号：在大多数真核生物的基因的３’端有一段ＡＡＴＡＡＡ顺序，多聚腺苷酸化就发生在这段顺序下游的14~20bp处，这一顺序就称为ＲＮＡ裂解信号。其作用就是指导核酸内切酶在下游14~20bp处将ＲＮＡ裂解，并在polyＡ多聚酶作用下加上50~200个腺苷酸组成的ｐｏｌｙＡ。功能：ｐｏｌｙＡ的功能还不很清楚，

估计与下列几个方面有关：（１）与ｍＲＮＡ运入细胞质有关；（２）延长ｍＲＮＡ的寿命；（３）可控制翻译效率

三、hnＲＮＡ的剪接（splicing）真核生物基因中的内含子和外显子都可能转录在ｍＲＮＡ上，在ｍＲＮＡ成熟过程中必须切除内含子，使几个外显子拼接起来，这一过程称为ｍＲＮＡ的剪接（或称拼接）。剪接的识别信号内含子的切除必须是准确的，否则将会打乱mRNA上的阅读框从而带来相当严重的后果。要保证切除的准确性，可能与许多因素有关，就目前所知其最关键的因素是内含子——外显子的边界顺序，即内含子与外显子的接头（exon-intronjunction）。

接头顺序：考察了包括人、小鼠、兔、爪蟾、酵母等不同生物来源的基因的90个供体（指内含子5’断区域）和85个受体（内含子3’端区域），发现这两个区域都没有广泛的同源性，但有一个非常保守、很短的接头顺序，即在内含子的５’端为ＧＴ，３’端为ＡＧ，这四个碱基是高度保守的，称为GT-AG法则或Chambon法则（Chambonrule）。

A3238599G20111268C2537134T2341290050619149003012779004811109069356A46203850G75191085C3127256300T4347211800

11242719152693219供体

受体ＧＴ－ＡＧ虽然很短，但对于剪接则是必须的，一旦发生突变往往会带来相当严重的后果。不论是ＧＴ或ＡＧ突变，其结果是在ＧＴ或ＡＧ附近有相同顺序的位点进行剪接（即所谓的潜在位点的活化），合成无效的蛋白质。接头顺序以外的因素：虽然发现了ＧＴ－ＡＧ法则，但是在基因内肯定会有不少并不起剪接作用的ＧＴ或ＡＧ（即所谓的潜在位点）的存在，如何保证在正确的ＧＴ－ＡＧ位点上进行剪接肯定还有其它因素的影响，只是目前还了解得不多。只在内含子3’端上游20~50bp处有一保守序列：PyNPyTPuAPy

（Py嘧啶，Pu嘌呤）剪接机理

虽然发现了ＧＴ－ＡＧ法则及边界以外与剪接有关的顺序，但还不能说明剪接的机理。目前有一些证据说明核内一些小分子ＲＮＡ(共有六种）可能与内含子的剪接有关，这些核内小分子ＲＮＡ（smallnuclearRNA，sｎＲＮＡ）由100~400个bp组成，相当于6~8s，每个细胞内含104~106个分子，因为这些小分子ＲＮＡ富含尿嘧啶（ｕ）故而以U1,U2……等表示。其中以U1最为重要。snRNA的碱基排列非常保守，例如人和小鼠的U1只有２个bp的差异。

现在知道它是通过U1RNA形成一个套索结构，然后在多个蛋白质（酶）的参与下完成剪接。四、其他类型内含子的剪接

内含子至少可以分为三种类型：自我剪接：RNA剪接还有另外一种特殊的现象，就是所谓的自身剪接（self-splicing）。1982年Cech等人发现四膜虫rRNA的一个413bp的内含子可以在没有任何蛋白质存在下被正确切除，所以不得不承认ｒＲＮＡ有自身催化剪接的活性，也将这种有催化活性的ＲＮＡ称为核糖核酸拟酶（ribozyme）。

根据内含子的结构差异及剪接机理的不同，自身剪接的内含子分为I型和II型两种。I型内含子的自身剪接模型II型内含子的自身剪接模型1982年Cech等人报道了RNA自身剪接反应之后，许多学者对ＲＮＡ催化活性进行了许多研究，并取得了惊人的进展，1983年，Altman和Pace两个小组证明了细菌核糖核酸酶RNaseＰ中的ＲＮＡ部分具有催化活性。1986年Cech进一步证明四膜虫rRNA不仅可催化自我剪接，而且具有核苷酸转移酶，磷酸二酯酶（核糖核酸酶），RNA限制性内切酶，磷酸转移酶和磷酸酯酶等多种活性。1987年Uhlenbeck实验室人工合成了具有催化活性的１９

Ｎｔ组成的寡核糖核苷酸。1989年，Szostak和Cech报道ＲＮＡ催化剂能催化ＲＮＡ自我复制，这些证据足以证明ＲＮＡ是一种真正的生物催化剂，正日益受到人们的瞩目。

五、差别加工和基因调控：

大鼠甲状腺中合成的降钙素和脑下垂体合成的神经肽是来自于同一个初级转录物，在这个初级转录物中有两个polyＡ加尾信号，在甲状腺是用第一个polyＡ加尾信号合成降钙酸，而在脑下垂体中利用第二个polyＡ加尾信号合成神经肽，所以它们有共同的Ｎ末端顺序。

腺病毒的晚期蛋白是一个复合转录单位，含有５个polyＡ位点和许多外显子，它的初级转录物可以被剪接成12种不同的mRNA。每种mRNA由四个外显子组成，前三个外显子在所有的mRNA中都是一样的，而后一个外显子则各不相同。

这种可以加工成不同的ｍＲＮＡ的初级转录物称为复合转录单位。

小鼠可以在肝脏和唾腺中合成淀粉酶，两者是有同一个基因编码，但具有不同的前导序列。exonLintronexonSintronexon2intronexon350bp2800bp161bp4500bp205bp327bpL23S23

肝脏

唾腺五、RNA编辑（RNAedition）1986年Benne等在布氏锥虫及簇生短膜虫中发现，它们的线粒体的coxII（细胞色素C氧化酶亚基II）基因的mRNA含有4个非基因组编码的U残基，正是因为它们的插入而抑制了原来基因的移码突变，形成完整的开放阅读框，产生了有活性的coxII。

以后在一些植物的线粒体mRNA、哺乳动物某些核基因mRNA、某些病毒的mRNA也陆续发现。甚至有些基因还进行了相当大范围的改动，达序列的50%，甚至60%（如线粒体的coxIII）。由于原基因与mRNA在序列上有非常大的差异，因此有人将原基因称为模糊基因（隐秘基因，cryptogene）模糊基因的类型：I型：内部编辑的模糊基因II型：5’端编辑的模糊基因III型：泛编辑的模糊基因RNA编辑的类型：包括核苷酸的插入、取代及删除等。RNA编辑的可能机理：RNA编辑与细胞内的一类小分子RNA（50~70bp）有关，它们的作用是为插入或删除U提供模板，因此称为指导RNA（guideRNA，gRNA）。gRNA的5’端可以与被编辑的RNA互补配对，从而确定被编辑的区域，称为锚区。不能与锚区配对的mRNA的第一个核苷酸成为被编辑的对象。gRNA的3’端有5~25个寡聚U，是提供（添加）U或接受（删除）U的区域，即活性区域。RNA编辑的生物学意义：RNA编辑的普遍性：从病毒到哺乳动物，从线粒体基因到核基因都存在。RNA编辑的多样性：从内部编辑到泛编辑；从起始密码、终止密码到移码序列的消除或建立，使一个意义模糊的基因（模糊基因）变成一个有意义的mRNA。RNA编辑的特异性：编辑具有种的特意性及组织的特异性，是一种遗传的特征，是遗传信息加工的一种重要形式。RNA编辑的存在问题：RNA编辑的遗传信息是如何编码的？是一种古老的遗传信息的加工方式？是对中心法则的一个挑战？第五节

翻译水平上的调控一、稀有密码子与翻译调控

稀有密码子：指在一般情况下利用率很低的密码子。

E.coli的dnaG（编码冈崎片段前ＲＮＡ引物的聚合酶），rpoD（编码RNApolymerase的σ亚基）和rpsU（编码核糖体上的一种小分子蛋白质S２１）同属一个操纵子(rpsU-dnaG-rpo