第七章真核基因的表达

真核生物的基因组真核生物基因表达调控的特点和种类真核生物DNA水平上的基因表达调控真核生物转录水平上的基因表达调控真核基因转录后水平上的调控(自学)本章主要内容目前一页\总数一百六十五页\编于五点(一)真核、原核基因组结构特点(二)真核、原核细胞主要差异(三)基本概念一、真核生物的基因组目前二页\总数一百六十五页\编于五点(一)真核、原核基因组结构特点真核基因组结构庞大3×109bp、染色质、核膜单顺反子基因不连续性断裂基因（interruptedgene）、内含子(intron)、外显子(exon)非编码区较多多于编码序列(9:1)含有大量重复序列1.真核基因组特点目前三页\总数一百六十五页\编于五点基因组很小，大多只有一条染色体结构简炼存在转录单元多顺反子有重叠基因2、原核生物基因组结构特点目前四页\总数一百六十五页\编于五点(二)真核、原核细胞主要差异

在基因转录、翻译及DNA的空间结构方面存在以下几个方面的差异

①在真核细胞中，一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链，很少存在原核生物中常见的多基因操纵子形式。②真核细胞DNA与组蛋白和大量非组蛋白相结合，只有一小部分DNA是裸露的。目前五页\总数一百六十五页\编于五点③高等真核细胞DNA中很大部分是不转录的，大部分真核细胞的基因中间还存在不被翻译的内含子。④真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排，还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数。目前六页\总数一百六十五页\编于五点⑤在真核生物中，基因转录的调节区相对较大，它们可能远离启动子达几百个甚至上千个碱基对，这些调节区一般通过改变整个所控制基因5’上游区DNA构型来影响它与RNA聚合酶的结合能力。在原核生物中，转录的调节区都很小，大都位于启动子上游不远处，调控蛋白结合到调节位点上可直接促进或抑制RNA聚合酶与它的结合。目前七页\总数一百六十五页\编于五点⑥真核生物的RNA在细胞核中合成，只有经转运穿过核膜，到达细胞质后，才能被翻译成蛋白质，原核生物中不存在这样严格的空间间隔。⑦许多真核生物的基因只有经过复杂的成熟和剪接过程，才能顺利地翻译成蛋白质。目前八页\总数一百六十五页\编于五点(三)基本概念1、基因家族（genefamily)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，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目前九页\总数一百六十五页\编于五点基因总数与基因家族基因家族的数目远小于基因总数目前十页\总数一百六十五页\编于五点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(genecluster)。目前十一页\总数一百六十五页\编于五点重复基因可能趋异也可能失活目前十二页\总数一百六十五页\编于五点不等交换产生一个重复序列和一个缺失目前十三页\总数一百六十五页\编于五点不同突变造成地中海贫血目前十四页\总数一百六十五页\编于五点(1)简单多基因家族简单多基因家族中的基因一般以串联方式前后相连。TheeukaryoticribosomalDNArepeatingunit(2)复杂多基因家族

复杂多基因家族一般由几个相关基因家族构成，基因家族之间由间隔序列隔开，并作为独立的转录单位。现已发现存在不同形式的复杂多基因家族。

Organizationofhistonegenesintheanimalgenome目前十五页\总数一百六十五页\编于五点2、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。目前十六页\总数一百六十五页\编于五点(1)外显子与内含子的连接区

指外显子和内含子的交界或称边界序列，它有两个重要特征：内含子的两端序列之间没有广泛的同源性连接区序列很短，高度保守，是RNA剪接的信号序列

5'GT——AG3'目前十七页\总数一百六十五页\编于五点(2)外显子与内含子的可变调控组成型剪接：一个基因的转录产物通过剪接只能产生一种成熟的mRNA。选择性剪接：同一基因的转录产物由于不同的剪接方式形成不同mRNA。

小鼠淀粉酶基因利用不同启动子产生两个不同的mRNA目前十八页\总数一百六十五页\编于五点3、假基因是基因组中因突变而失活的基因，无蛋白质产物。一般是启动子出现问题。进化的终点目前十九页\总数一百六十五页\编于五点假基因累积了失活突变目前二十页\总数一百六十五页\编于五点(一)真核生物基因表达调控的特点(二)真核生物基因表达调控的种类二、真核生物基因表达调控的

特点和种类目前二十一页\总数一百六十五页\编于五点1、RNA聚合酶2、多层次3、个体发育复杂4、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5、正性调节占主导6、转录与翻译间隔进行7、转录后修饰、加工(一)真核生物基因表达调控的特点目前二十二页\总数一百六十五页\编于五点根据其性质可分为两大类：一是瞬时调控或称为可逆性调控，它相当于原核细胞对环境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种底物或激素水平升降时，及细胞周期不同阶段中酶活性和浓度的调节。二是发育调控或称不可逆调控，是真核基因调控的精髓部分，它决定了真核细胞生长、分化、发育的全部进程。(二)真核生物基因表达调控的种类目前二十三页\总数一百六十五页\编于五点根据基因调控在同一事件中发生的先后次序又可分为：DNA水平调控－－转录水平调控－－转录后水平调控－－翻译水平调控－－蛋白质加工水平的调控目前二十四页\总数一百六十五页\编于五点序列的改变结构的改变三、真核生物DNA水平上的

基因表达调控目前二十五页\总数一百六十五页\编于五点

基因丢失

基因扩增

基因重排抗体分子的形成Ti质粒转座子序列的改变目前二十六页\总数一百六十五页\编于五点

DNA甲基化状态与调控

组蛋白乙酰化及去乙酰化与调控

染色体结构与调控结构的改变目前二十七页\总数一百六十五页\编于五点(一)基因丢失在细胞分化过程中，可以通过丢失掉某些基因而去除这些基因的活性。某些原生动物、线虫、昆虫和甲壳类动物在个体发育中，许多体细胞常常丢失掉整条或部分的染色体，只有将来分化产生生殖细胞的那些细胞一直保留着整套的染色体。目前，在高等真核生物（包括动物、植物）中尚未发现类似的基因丢失现象。目前二十八页\总数一百六十五页\编于五点马蛔虫受精卵的早期分裂生殖细胞体细胞目前二十九页\总数一百六十五页\编于五点小麦瘿蚊的染色体丢弃生殖细胞体细胞目前三十页\总数一百六十五页\编于五点(二)基因扩增基因扩增是指某些基因的拷贝数专一性增大的现象，它使得细胞在短期内产生大量的基因产物以满足生长发育的需要，是基因活性调控的一种方式。目前三十一页\总数一百六十五页\编于五点1、特定基因的扩增（amplification）

两栖类和昆虫卵母细胞rRNA基因的扩增

为储备大量核糖体以供卵母细胞受精后发育的需要。非洲爪蟾的染色体上有约450拷贝编码18SrRNA和28SrRNA的DNA，在卵母细胞中它们的拷贝数扩大了1000倍目前三十二页\总数一百六十五页\编于五点2、多线染色体（polytennechromosomes）体积巨大，比其它体细胞染色体长100-200倍，体积大1000-2000倍双翅目昆虫唾腺染色体目前三十三页\总数一百六十五页\编于五点每条多线染色体由500-4000条解旋的染色体合并在一起形成染色后呈现出明暗相间的带纹目前三十四页\总数一百六十五页\编于五点二氢叶酸还原酶(DHFR)：利用NADPH还原二氢叶酸产生四氢叶酸的氧化还原酶。

氨甲喋呤（methotrexate）：是二氢叶酸还原酶(DHFR)的抑制剂，可阻断了叶酸盐的代谢氨甲喋呤dhfr扩增dhrf的突变对氨甲喋呤产生抗性DHFR酶量增加3、基因组序列的选择性扩增目前三十五页\总数一百六十五页\编于五点目前三十六页\总数一百六十五页\编于五点均染色区（homogeneouslystainingregion,HSR）

目前三十七页\总数一百六十五页\编于五点双微体(double-minutechromosomes)

目前三十八页\总数一百六十五页\编于五点染色体外的拷贝是怎样产生？这有两种可能：（1）复制的附加环可能在dhfr基因附近起始，然后通过dhfr拷贝之间的非同源重组而产生（2）或是等位基因之间的非同源重组来起始这个过程。额外的拷贝可能是通过类似于重组的事件将其从染色体释放出来。目前三十九页\总数一百六十五页\编于五点4、特定的基因簇原位扩增果蝇卵壳基因蛋白的扩增目前四十页\总数一百六十五页\编于五点基因组拷贝数增加，即多倍性，在植物中是非常普遍的现象。基因组拷贝数增加使可供遗传重组的物质增多，这可能构成了加速基因进化、基因组重组和最终物种形成的一种方式。发育或系统发生中的倍性增加在植物中普遍存在DNA含量的发育控制利用流式细胞仪对从拟南芥不同发育阶段的组织中分离到的间期细胞核进行分析，发现多倍体的DNA含量与组织的成熟程度成正比。对于一给定的物种，C是单倍体基因组中的DNA质量。目前四十一页\总数一百六十五页\编于五点将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录，这种方式被称为基因重排。(三)基因重排目前四十二页\总数一百六十五页\编于五点基因重排用于表达调控的情况重排也许负责从先前存在的一条基因的表达转换到另一条基因的表达。重排可以产生新基因，而这些基因的表达是特定环境下所必需的。目前四十三页\总数一百六十五页\编于五点1、酵母的变配型的转变(1)酵母的交配型目前四十四页\总数一百六十五页\编于五点单倍体接合产生二倍体目前四十五页\总数一百六十五页\编于五点(2)交配型的转换（switch）1977年Hicks,T.B.等提出了暗箱模型（cassettemodel）活性暗箱（activecassette）MATaMATα沉默暗箱（silentcassettes）HMLHMR沉默子（silencers）目前四十六页\总数一百六十五页\编于五点目前四十七页\总数一百六十五页\编于五点图18-11

MATαMATaHMRαHMLaHMRa目前四十八页\总数一百六十五页\编于五点(3)交配型的信号传递

（signaltransduction）目前四十九页\总数一百六十五页\编于五点目前五十页\总数一百六十五页\编于五点目前五十一页\总数一百六十五页\编于五点目前五十二页\总数一百六十五页\编于五点目前五十三页\总数一百六十五页\编于五点目前五十四页\总数一百六十五页\编于五点目前五十五页\总数一百六十五页\编于五点目前五十六页\总数一百六十五页\编于五点目前五十七页\总数一百六十五页\编于五点(3)酵母交配型转换的分子机制目前五十八页\总数一百六十五页\编于五点目前五十九页\总数一百六十五页\编于五点目前六十页\总数一百六十五页\编于五点目前六十一页\总数一百六十五页\编于五点作用于HO基因转录的三个系统目前六十二页\总数一百六十五页\编于五点产生抗体B细胞体液免疫经法氏囊(BarsaofFabricius)细胞分裂骨髓经胸腺调节免疫应答T细胞细胞免疫杀伤抗元2、免疫球蛋白的重排目前六十三页\总数一百六十五页\编于五点目前六十四页\总数一百六十五页\编于五点目前六十五页\总数一百六十五页\编于五点目前六十六页\总数一百六十五页\编于五点目前六十七页\总数一百六十五页\编于五点目前六十八页\总数一百六十五页\编于五点目前六十九页\总数一百六十五页\编于五点目前七十页\总数一百六十五页\编于五点RAG(recombonationactivegene)等位排斥(allelicexclusion)有效重排(productiverearrangement)印记基因(imprintedgene):等位排斥的一种型式。来源父本和母本的等位基因显示不同程度的作用。如在Huntington氏病中，缺陷基因如来自父本则比来自母本的发病要早。类别转换(classswitching)目前七十一页\总数一百六十五页\编于五点目前七十二页\总数一百六十五页\编于五点目前七十三页\总数一百六十五页\编于五点目前七十四页\总数一百六十五页\编于五点目前七十五页\总数一百六十五页\编于五点(四)DNA的甲基化与基因调控1、DNA的甲基化2、DNA甲基化抑制基因转录的机理3、DNA甲基化与X染色体失活目前七十六页\总数一百六十五页\编于五点1、DNA的甲基化在真核生物中，5-甲基胞嘧啶主要出现在CpG序列、CpXpG、CCA/TGG和GATC中CpG二核苷酸通常成串出现在DNA上，CpG岛(1)甲基化类型目前七十七页\总数一百六十五页\编于五点(2)甲基化酶活性日常型甲基转移酶

目前七十八页\总数一百六十五页\编于五点从头合成型甲基转移酶

目前七十九页\总数一百六十五页\编于五点2、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。

目前八十页\总数一百六十五页\编于五点目前八十一页\总数一百六十五页\编于五点3、肿瘤生成中的DNA甲基化改变模式ManelEsteller,nature,2007低甲基化甲基化目前八十二页\总数一百六十五页\编于五点4、甲基化位点研究方法目前八十三页\总数一百六十五页\编于五点XYXXX-染色体失活5、DNA甲基化与X染色体失活1961年M.F.Lyon就提出了关于雌性哺乳动物体细胞的两条X染色体中会有一条发生随机失活的假说，X染色体基因的剂量补偿。目前八十四页\总数一百六十五页\编于五点雌性胎生哺乳类动物细胞中两条X染色体之一在发育早期随机失活，以确保其与只有一条X染色体的雄性个体内X染色体基因的剂量相同。一旦发生X染色体失活，使该细胞有丝分裂所产生的后代都保持同一条X染色体失活。目前八十五页\总数一百六十五页\编于五点哺乳动物中，雌性只存在一条活性X染色体，另一个高度异染色质化而永久失去活性果蝇中，单条雄性X染色体的表达水平是每条雌性X染色体表达水平的两倍秀丽线虫中，每条雌性X染色体表达水平是雄性X染色体的一半（1）剂量补偿目前八十六页\总数一百六十五页\编于五点（2）X染色体失活实例胚胎发育早期雌性的一条X染色体完全失去活性RainbowCopyCatAllieX染色体随机失活目前八十七页\总数一百六十五页\编于五点玳瑁猫目前八十八页\总数一百六十五页\编于五点在X染色体上存在一个与X染色体失活有密切联系的核心部位称为X染色体失活中心（X-chromosomeinactivationcenter，Xic）

Xi-specifictranscript(Xist)基因只在失活的X染色体上表达，其产物是一功能性RNA，没有ORF却含有大量的终止密码子。实验证明，XistRNA分子能可能与Xic位点相互作用，引起后者构象变化，易于结合各种蛋白因子，最终导致X染色体失活。（3）X染色体失活机制目前八十九页\总数一百六十五页\编于五点X染色体失活过程模式图裂解目前九十页\总数一百六十五页\编于五点（4）Xist基因的表达调控活性X染色体上的Xist基因总是甲基化的，而失活X染色体上的Xist基因是去甲基化的XistX染色体其他位点甲基化，不转录活性去甲基化，活性去甲基化，转录失活甲基化，失活目前九十一页\总数一百六十五页\编于五点(五)组蛋白乙酰化及去乙酰化与基因调控1组蛋白基本组成：H1H2AH2BH3H42核心组蛋白的乙酰化和去乙酰化：N端3组蛋白乙酰基转移酶（HAT）：催化组蛋白乙酰化，转录，核小体组装及染色质结构4组蛋白去乙酰化酶（HDAC）：去除组蛋白乙酰基基团目前九十二页\总数一百六十五页\编于五点目前九十三页\总数一百六十五页\编于五点5组蛋白乙酰化及去乙酰化对基因表达影响组蛋白N端尾巴上的赖氨酸的乙酰化中和了组蛋白尾巴的正电荷，降低了它与DNA的亲和性，导致核小体构象变化，利于转录调节蛋白质和染色质构象的变化，提高基因转录活性。乙酰化抑制了核小体的浓缩目前九十四页\总数一百六十五页\编于五点三种类型的修饰影响染色质五、染色质结构与基因表达调控目前九十五页\总数一百六十五页\编于五点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的染色质；非活性染色质是指没有转录活性的染色质。活性染色质由于核小体构型发生构象的改变，往往具有疏松的染色质结构从而便于转录调控因子与顺式调控元件结合和RNA聚合酶在转录模板上滑动。(一)活性染色质定义目前九十六页\总数一百六十五页\编于五点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。目前九十七页\总数一百六十五页\编于五点目前九十八页\总数一百六十五页\编于五点(二)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基因座控制区活性染色质上具有核基质结合区（MAR序列）目前九十九页\总数一百六十五页\编于五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，一般在50-200bp之间。超敏感位点的存在对基因表达是必需的。例在鸡β-珠蛋白基因簇中，胚胎时期的超敏感点只出现在胚胎型基因里；成体时期超敏感点出现在成体型基因里而不是胚胎型基因的5´端。

1、DNAaseI超敏感位点目前一百页\总数一百六十五页\编于五点

染色体DNA上一种顺式作用元件，结构域中含有多种反式作用因子的结合序列，可能参与蛋白质因子的协同作用，使启动子处于无组蛋白状态。2、基因座控制区目前一百零一页\总数一百六十五页\编于五点MAR一般位于DNA放射环或活性转录基因的两端。在外源基因两端接上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。3、核基质结合区（MAR）目前一百零二页\总数一百六十五页\编于五点(三)活性染色体结构变化1.对核酸酶敏感活化基因常有超敏位点，位于调节蛋白结合位点附近。目前一百零三页\总数一百六十五页\编于五点2.DNA拓扑结构变化天然双链DNA均以负性超螺旋构象存在；基因活化后RNA-pol正超螺旋负超螺旋转录方向3.DNA碱基修饰变化真核DNA约有5%的胞嘧啶被甲基化，甲基化范围与基因表达程度呈反比。目前一百零四页\总数一百六十五页\编于五点4.组蛋白变化①富含Lys组蛋白水平降低②H2A,H2B二聚体不稳定性增加③组蛋白修饰④H3组蛋白巯基暴露目前一百零五页\总数一百六十五页\编于五点（一）真核基因结构（二）顺式作用元件（三）反式作用因子四、真核生物转录水平上的

基因表达调控目前一百零六页\总数一百六十五页\编于五点“基因”的分子生物学定义：产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。（一）真核基因结构目前一百零七页\总数一百六十五页\编于五点（二）顺式作用元件

1、定义：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目前一百零八页\总数一百六十五页\编于五点（2）增强子

a.定义指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。

SV40的转录单元上发现，转录起始位点上游约200bp处有两段长72bp的正向重复序列。目前一百零九页\总数一百六十五页\编于五点b.增强子特点①增强效应十分明显，一般能使基因转录频率增加10-200倍②增强效应与其位置和取向无关，不论增强子以什么方向排列（5‘→3’或3‘→5’），甚至和靶基因相距3kb，或在靶基因下游，均表现出增强效应；③大多为重复序列，一般长约50bp，适合与某些蛋白因子结合。其内部常含有一个核心序列：（G）TGGA/TA/TA/T（G），该序列是产生增强效应时所必需的；④增强效应有严密的组织和细胞特异性，说明增强子只有与特定的蛋白质（转录因子）相互作用才能发挥其功能；⑤没有基因专一性，可以在不同的基因组合上表现增强效应；⑥许多增强子还受外部信号的调控，如金属硫蛋白的基因启动区上游所带的增强子，就可以对环境中的锌、镉浓度做出反应。

目前一百一十页\总数一百六十五页\编于五点c.增强子作用机理目前一百一十一页\总数一百六十五页\编于五点3、沉默子某些基因含有负性调节元件——沉默子，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。目前一百一十二页\总数一百六十五页\编于五点（三）反式作用因子

1、定义能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上，参与调控靶基因转录效率的蛋白质。

TFⅡD（TATA）、CTF（CAAT）、SP1（GGGCGG）、HSF（热激蛋白启动区）

基础转录因子：结合在TATA盒上的蛋白质因子，转录必须，TFⅡA、TFⅡB、TFⅡD、TFⅡE等

激活剂，特异结合于启动子、增强子位点上

辅激活剂：连接激活剂和基本转录复合体目前一百一十三页\总数一百六十五页\编于五点2、结构这些因子有两种独立的活性:特异地与DNA结合位点相结合，然后激活转录。两种活性可以独立分配给特定的蛋白结构域，分别称作DNA结合结构域和激活结构域，两者是相分离的。它们在蛋白质的不同区域。目前一百一十四页\总数一百六十五页\编于五点（1）DNA结合结构域螺旋-转折-螺旋（Helix-turn-helix，H-T-H）锌指结构（zincfinger）碱性-亮氨酸拉链（basic-leucinezipper）碱性-螺旋-环-螺旋（basic–helix/loop/helix，bHLH）目前一百一十五页\总数一百六十五页\编于五点A.螺旋-转折-螺旋目前一百一十六页\总数一百六十五页\编于五点目前一百一十七页\总数一百六十五页\编于五点目前一百一十八页\总数一百六十五页\编于五点B.锌指结构配位键2-9个定义：是一种常出现在DNA结合蛋白中的结构基元。是由一个含有大约30个氨基酸的环和一个与环上的4个Cys或2个Cys和2个His配位的Zn构成，形成的结构像手指状。目前一百一十九页\总数一百六十五页\编于五点Cys2/Cys2锌指Cys2/His2锌指见于甾体激素受体见于SP1，TFⅢA等目前一百二十页\总数一百六十五页\编于五点转录因子SP1（GC盒）连续的3个锌指重复结构目前一百二十一页\总数一百六十五页\编于五点TFIIIA344aa，N端与DNA结合9个锌指，每个～30aa与5srRNA基因内启动子（50bp)结合目前一百二十二页\总数一百六十五页\编于五点C.碱性-亮氨酸拉链二聚体亮氨酸之间相互作用形成二聚体，形成“拉链”。肽链氨基端20～30个富含碱性氨基酸结构域与DNA结合。目前一百二十三页\总数一百六十五页\编于五点-COOH，每隔7个氨基酸出现一个Leu，后所有Leu出现在同一侧面，成直线排列，形成疏水面依靠Leu的疏水作用,2个helix相互缠绕，形成拉链结构-NH2,富含碱性氨基酸，螺旋状，＋，碱性DNA结合域，与DNA双螺旋链上带负电荷的磷酸基团结合目前一百二十四页\总数一百六十五页\编于五点这类蛋白质的DNA结合结构域实际是以碱性区和亮氨酸拉链结构域整体作为基础的。目前一百二十五页\总数一百六十五页\编于五点

定义：出现在DNA结合蛋白质和其它蛋白质中的一种结构基元（motif）。当来自同一个或不同多肽链的两个α-螺旋的疏水面（常常含有亮氨酸残基）相互作用形成一个圈对圈的二聚体结构时就形成了亮氨酸拉链。

目前一百二十六页\总数一百六十五页\编于五点D.碱性-螺旋-环-螺旋目前一百二十七页\总数一百六十五页\编于五点bHLH蛋白的DNA结合能力分析目前一百二十八页\总数一百六十五页\编于五点E.同源域蛋白编码60个保守氨基酸序列的DNA片段具有转录调节功能：类似于HTH，主要与大沟结合目前一百二十九页\总数一百六十五页\编于五点目前一百三十页\总数一百六十五页\编于五点目前一百三十一页\总数一百六十五页\编于五点（2）转录活化结构域

转录激活结构域（transcriptionactivationdomains）一般由20-100个氨基酸残基组成。如GAL4分子中有2个这种结构域，分别位于多肽链的第147-196位和第768-881位；GCN4的转录激活结构域位于多肽链的第106-125位。目前一百三十二页\总数一百六十五页\编于五点a.酸性α-螺旋(acidicα-helix)

该结构域含有由酸性氨基酸残基组成的保守序列，多呈带负电荷的亲脂性α-螺旋，包含这种结构域的转录因子有GAL4、GCN4、糖皮质激素受体和AP-1/Jun等。增加激活区的负电荷数能提高激活转录的水平。可能是通过非特异性的相互作用与转录起始复合物上的TFIID等因子结合生成稳定的转录复合物而促进转录。目前一百三十三页\总数一百六十五页\编于五点b.谷氨酰胺丰富区(glutamine-richdomain)SP1的N末端含有2个主要的转录激活区，氨基酸组成中有25%的谷氨酰胺，很少有带电荷的氨基酸残基。酵母的HAP1、HAP2和GAL2及哺乳动物的OCT-1、OCT-2、Jun、AP2和SRF也含有这种结构域。目前一百三十四页\总数一百六十五页\编于五点C.脯氨酸丰富区(proline-richdomain)

CTF家族（包括CTF-1、CTF-2、CTF-3）的C末端与其转录激活功能有关，含有20%-30%的脯氨酸残基。目前一百三十五页\总数一百六十五页\编于五点五、真核生物转录水平后的

基因表达调控(一)RNA的加工成熟(二)翻译水平的调控(三)翻译后水平的调控(四)蛋白质合成后的靶向输送目前一百三十六页\总数一百六十五页\编于五点(一)RNA的加工成熟1、rRNA和tRNA的加工成熟(1)rRNA的加工：分子内的切割和化学修饰rRNA化学修饰：甲基化原核生物：碱基甲基化真核生物：核糖甲基化目前一百三十七页\总数一百六十五页\编于五点目前一百三十八页\总数一百六十五页\编于五点

tRNA基因转录时也可能先生成前体tRNA，然后再进行加工成熟。一般认为，tRNA基因的初级转录产物在进入细胞质后，首先经过核苷的修饰，生成4.5S前体tRNA，再行剪接成为成熟tRNA（4S）。(2)tRNA的加工目前一百三十九页\总数一百六十五页\编于五点2、mRNA的加工成熟目前一百四十页\总数一百六十五页\编于五点hnRNA确定是mRNA前体的证据①在真核生物细胞核中发现存在代谢十分活跃、平均相对分子质量为2×107，长度不均一的RNA，而细胞质中mRNA的平均相对分子质量仅为1.5×106。②hnRNA很不稳定，半衰期只有5～15min，而真核生物mRNA的半衰期一般都比较长，这说明hnRNA不可能是转录的最终产物，而只能是中间产物。③用放射性同位素作脉冲标记证明，75%被标记的RNA是hnRNA。这些标记的RNA大部分位于核内，只有10%进入细胞质，所以认为它们是mRNA的前体。目前一百四十一页\总数一百六十五页\编于五点④hnRNA占细胞全部RNA的3%，说明它一经诞生就立即加工变化，不会长久积累下来。⑤hnRNA3’末端也带有多聚（A）。⑥加入dAR（脱氧腺嘌呤核苷）抑制多聚（A）的生物合成，hnRNA和mRNA的合成都受到抑制。目前一百四十二页\总数一百六十五页\编于五点3、真核生物基因转录后加工的多样性

真核生物的基因可以按其转录方式分为两大类：简单转录单位复杂转录单位目前一百四十三页\总数一百六十五页\编于五点这类基因只编码产生一个多肽，其原始转录产物有时需要加工，有时则不需要加工。这类基因转录后加工有3种不同形式：(1)简单转录单位目前一百四十四页\总数一百六十五页\编于五点DNAmRNADNAmRNADNAmRNA转录起始点终子点Poly(A)剪辑实例－－组蛋白＋－α-干扰素许多酵母基因＋＋α，β珠蛋白大量核基因Poly(A)位点Poly(A)位点目前一百四十五页\总数一百六十五页\编于五点(2)复杂转录单位含有复杂转录单位的主要是一些编码组织和发育特异性蛋白质的基因，它们除了含有数量不等的内含子以外，其原始转录产物能通过多种不同方式加工成两个或两个以上的mRNA。目前一百四十六页\总数一百六十五页\编于五点A.利用多个5’端转录起始位点或剪接位点产生不同的蛋白质目前一百四十七页\总数一百六十五页\编于五点肌球蛋白碱性轻链基因剪接的多样性目前一百四十八页\总数一百六十五页\编于五点B.利用多个加多聚（A）位点和不同的剪接方式产生不同的蛋白质目前一百四十九页\总数一百六十五页\编于五点C.虽无剪接，但有多个转录起始位点或加多聚（A）位点的基因

酵母的乙醇脱氢酶基因目前一百五十页\总数一百六十五页\编于五点4、mRNA的有效性的调控mRNA半衰期

原核生物3分钟真核生物迅速生长细胞3小时，高度分化细胞几天-十几天目前一百五十一页\总数一百六十五页\编于五点家蚕丝心蛋白基因，强启动子，几天105个丝心蛋白mRNA,寿命4天，每个mRNA可重复翻译105个丝心蛋白。mRNA寿命延长是mRNA有效性的一个重要因素目前一百五十二页\总数一百六十五页\编于五点（二）翻译水平的调控蛋白质合成的起始反应的必备条件：核糖体，合成场所模板mRNA，传递信息的媒介可溶性蛋白因子tRNA，携带氨基酸目前一百五十三页\总数一百六十五页\编于五点1、mRNA的扫描模式与蛋白质合成的起始真核生物起始蛋白质合成时40S核糖体亚基及有关合成起始因子首先与mRNA模板靠近5’处结合，然后向3’方向滑行，发现AUG起始密码子时，与60S大亚基结合形成80S起始复合物。目前一百五十四页\总数一百六十五页\编于五点2、mRNA5’末端帽子结构的识别与蛋白质合成

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