基因表达和调控

TheproductsofgeneexpressioncanbeRNAorprotein目前一页\总数三十一页\编于十三点Cis-acting，顺式作用与靶基因位于同一条染色体上的DNA序列发挥调控作用Trans-acting，反式作用基因编码产物，RNA或protein调控另一簇基因的表达目前二页\总数三十一页\编于十三点负调控(Negativecontrol)：阻遏蛋白(repressorprotein)结合在受控基因上时不表达，不结合时就表达的形式正调控(Positivecontrol)：基因表达的活化物(activators)结合在受控基因上时，激活基因表达，不结合时就不表达的形式启动子(Promoter)：位于基因转录起点上游、负责启动基因转录的DNA序列终止子(terminator)：位于转录结束位置上的序列目前三页\总数三十一页\编于十三点目前四页\总数三十一页\编于十三点Atranscriptionunit目前五页\总数三十一页\编于十三点

转录因子(Transcriptionfactor)：起正调控作用的反式作用因子，转录起始过程中RNA聚合酶所需的辅助因子真核生物基因在无转录因子时处于不表达状态，RNA聚合酶自身无法启动基因转录，只有当转录因子(蛋白质)结合在其识别的DNA序列上后，基因才开始表达目前六页\总数三十一页\编于十三点基因表达与调控：调节元件转录调控翻译调控调节水平：DNA转录mRNA加工翻译翻译后加工目前七页\总数三十一页\编于十三点一、调控元件1.

启动子上游(Upstream)：基因转录起点前面即5’端的序列下游(Downstream)：基因转录起点后面即3‘端的序列，把起点的位置记为+1启动子区：RNA聚合酶同启动子结合的区域目前八页\总数三十一页\编于十三点原核生物启动子Pribnow

box(-10

sequence)：

原核基因转录起始点的上游10碱基处(-10bp)的序列，其基本结构是TATAATGSextamabox(-35sequence)：在-35

bp处又找到另一个共同序列(TTGACA)目前九页\总数三十一页\编于十三点PROMOTEROFBACTERIA目前十页\总数三十一页\编于十三点目前十一页\总数三十一页\编于十三点真核生物启动子TATA框(TATAbox)：Hogness等在真核基因中发现了类似Pribnow框的共同序列，即位于-25～-30

bp处的TATAAAAG上游启动子元件(upstream

promoter

element，UPE)或上游激活序列(upstreamactivatingsequence，UAS)：TATA框上游的保守序列CAAT框(CAAT

box)：在-70～-78

bp处还有一段共同序列CCAATGC框：位于-80～-110bp处，GCCACACCCorGGGCGGG目前十二页\总数三十一页\编于十三点2.增强子(Enhancer)和弱化子增强子：生物中能够增强基因表达的调控序列作用特征：1.可以相隔数千个碱基对远距离发生调控作用2.不管正向或反向，均可以发挥调控作用3.在结构基因的上游或下游都具有调控的作用分类：细胞专一性增强子和诱导性增强子目前十三页\总数三十一页\编于十三点eukaryotesDNAsequencesinvolvedinthecontroloftranscription:enhancer目前十四页\总数三十一页\编于十三点eukaryotes目前十五页\总数三十一页\编于十三点eukaryotesStructureoftheenhancerofSV40目前十六页\总数三十一页\编于十三点只在眼中表达只在肠中表达广泛表达眼特异增强子肠特异增强子广泛增强子目前十七页\总数三十一页\编于十三点弱化子attenuator大肠杆菌的色氨酸操纵子在trpmRNA5’端trpE基因的起始密码子前有一个长162bp的DNA序列称为前导区，其中第123~150位核苷酸如果缺失，trp基因的表达水平可提高6倍当mRNA开始合成后，除非培养基中完全不含有色氨酸，否则转录总是在这个区域终止目前十八页\总数三十一页\编于十三点目前十九页\总数三十一页\编于十三点3.绝缘子insulator长约几百个核苷酸对，通常位于启动子同正调控元件(增强子)或负调控元件(为异染色质)之间的一种调控序列，其作用只是不让其他调控元件对基因的活化效应或失活效应发生作用作用是有方向性目前二十页\总数三十一页\编于十三点目前二十一页\总数三十一页\编于十三点4.沉默子silencerT抗原受体(TCR)基因有α/β、γ/δ两种编码α链和δ链是同一基因座的两个等位基因，α链恒定区Cα基因3’端下游有α增强子对α基因专一的沉默子的作用是阻止Jα基因在γ/δ型T细胞中参与重排，使Jα基因只参与α/β型T细胞中的重排在α和δ中选择α，使δ等位基因沉默目前二十二页\总数三十一页\编于十三点5.应答元件Responseelement位于基因上游能被转录因子识别和结合，从而调控基因专一性表达的DNA序列热激应答元件(heatshockresponseelement，HSE)、金属应答元件(metalresponseelement，MSE)、糖皮质激素应答元件(glucorticoidresponseelement，GRE)和血清应答元件(serumresponseelement，SRE)等目前二十三页\总数三十一页\编于十三点6.转录因子transcriptionfactor转录因子的基序motif同DNA结合(1)“锌指”DNA结合基序zincfingerCys-X2-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X2-HisC2H2型：2个Cys和2个His被12个Aa构成的环隔开C4型：C4~C6

目前二十四页\总数三十一页\编于十三点目前二十五页\总数三十一页\编于十三点目前二十六页\总数三十一页\编于十三点(2)亮氨酸拉链leucinezipper(3)螺旋-转角-螺旋helix-turn-helix(4)螺旋-环-螺旋helix-loop-helix(5)同源域homeodomain目前二十七页\总数三十一页\编于十三点目前二十八页\总数三十一页\编于十三点目前二十九页\总数三十一页\编于十三点二、基因转录水平上的调控1.转录调控的类型(1)转录酶原核生物：全酶α2ββ′σ，核心酶的功能是使全酶识别启动子并与之结合真核生物：I、II、III(2)调控元件的作用原核生物：超螺旋→DNA解旋酶、拓扑异构酶I目前三十页\总数三十一页\编于十三点1.转录调控的类型