分子遗传转录翻译一

中心法则两种模板，三种产物本文档共141页；当前第1页；编辑于星期五\23点49分1、原核生物的转录及转录调控2、真核生物的转录及转录调控3、原核生物的翻译及翻译调控4、真核生物的翻译及翻译调控本文档共141页；当前第2页；编辑于星期五\23点49分1、原核生物的转录及转录调控RNA聚合酶启动子转录过程转录调控本文档共141页；当前第3页；编辑于星期五\23点49分RNA合成与DNA合成异同点

相同点都以DNA链作为模板合成的方向均为5’→3’聚合反应均是通过核苷酸之间形成的3’,5’-磷酸二酯键，使核苷酸链延长本文档共141页；当前第4页；编辑于星期五\23点49分不同点复制转录模板两条链均复制模板链转录（不对称转录）原料dNTPNTP酶DNA聚合酶RNA聚合酶产物子代双链DNA（半保留复制）mRNA，tRNA，rRNA配对A-T；G-CA-U；T-A；G-C引物RNA引物无本文档共141页；当前第5页；编辑于星期五\23点49分RNA聚合酶与DNA聚合酶的区别RNA聚合酶DNA聚合酶大小(M)大，4.8×105dol小，1.09×105dol引物无有产物较短，游离较长，与模板以氢键相连作用方式一条链的某一段两条链同时进行外切酶活性无5’3’，3’5’校对合成能力无有修复能力无有本文档共141页；当前第6页；编辑于星期五\23点49分大肠杆菌RNA聚合酶的组成结合底物，催化磷酸二酯键形成碱性基团与DNA的静电作用，结合DNA识别特定的启动子全酶重建－亚基之间的作用本文档共141页；当前第7页；编辑于星期五\23点49分大肠杆菌RNA聚合酶全酶所识别的启动子区T85T83G81A61C69A52T89A89T50A65A100本文档共141页；当前第8页；编辑于星期五\23点49分RNA聚合酶保护法本文档共141页；当前第9页；编辑于星期五\23点49分转录的基本过程本文档共141页；当前第10页；编辑于星期五\23点49分转录终止终止子（terminator）强终止子－内部终止子弱终止子－需要ρ因子（rhofactor）又称为ρ依赖性终止子（Rho-dependentterminator）不依赖Rho(ρ)因子的转录终止依赖Rho(ρ)因子的转录终止本文档共141页；当前第11页；编辑于星期五\23点49分强终止子:不依赖因子的终止发夹式结构和寡聚U的共同作用使RNA从三元复合物中解离出来。聚合酶变构，转录停顿本文档共141页；当前第12页；编辑于星期五\23点49分终止效率与二重对称序列和寡聚U的长短有关，长度效率本文档共141页；当前第13页；编辑于星期五\23点49分依赖因子的终止因子：六聚体蛋白、水解各种核甘三磷酸促使新生RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录。本文档共141页；当前第14页；编辑于星期五\23点49分转录后加工本文档共141页；当前第15页；编辑于星期五\23点49分对于原核生物，以营养状况和环境因素为主要的基因表达影响因素。原核生物的基因调控主要发生在转录水平上，根据调控机制的不同可分为负转录调控和正转录调控在转录水平上对基因表达调控取决于DNA的结构、RNA聚合酶的功能、蛋白因子及其他小分子配基的相互作用。转录调控本文档共141页；当前第16页；编辑于星期五\23点49分1、操纵子模型的提出1961年，Monod和Jacob提出获1965年诺贝尔生理学和医学奖操纵子学说FrancisJacob

JacquesMonod

本文档共141页；当前第17页；编辑于星期五\23点49分1940年，Monod发现：细菌在含葡萄糖和乳糖的培养基上生长时，细菌先利用葡萄糖，葡萄糖用完后，才利用乳糖；在糖源转变期，细菌的生长会出现停顿。即产生“二次生长曲线”。1947年，报告：“酶的适应现象及其在细胞分化中的意义”本文档共141页；当前第18页；编辑于星期五\23点49分1951年，Monod与Jacob合作，发现两对基因：Z基因：与合成β-半乳糖苷酶有关；I基因：决定细胞对诱导物的反应。Szilard：I基因决定阻遏物的合成，当阻遏物存在时，酶无法合成，只有有诱导物存在，才能去掉该阻遏物。Jacob：结构基因旁有开关基因（操纵基因），阻遏物通过与开关基因的结合，控制结构基因的表达。本文档共141页；当前第19页；编辑于星期五\23点49分2、操纵子的定义操纵子：是基因表达的协调单位，由启动子、操纵基因及其所控制的一组功能上相关的结构基因所组成。操纵基因受调节基因产物的控制。本文档共141页；当前第20页；编辑于星期五\23点49分操纵元是一种完整的具有特定功能的细菌基因表达和调节的单位，包括调节基因，操纵位点，结构基因，组成一个控制单元。结构基因：产生mRNA,合成蛋白质。操纵位点：调节蛋白结合位点。调节基因：产生调节蛋白（与操纵位点结合）→结构基因不转录诱导物存在时，可与阻遏蛋白结合→结构基因转录本文档共141页；当前第21页；编辑于星期五\23点49分

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

原核基因调控机制的类型与特点本文档共141页；当前第22页；编辑于星期五\23点49分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，这样的调控称正转录调控。本文档共141页；当前第23页；编辑于星期五\23点49分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，这样的调控为负转录调控。本文档共141页；当前第24页；编辑于星期五\23点49分可诱导调节：指一些基因在特殊的代谢物或化合物（诱导物）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：本文档共141页；当前第25页；编辑于星期五\23点49分可阻遏调节：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合物（辅阻遏物）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本文档共141页；当前第26页；编辑于星期五\23点49分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，阻遏蛋白与效应物（诱导物）结合时，结构基因转录；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。本文档共141页；当前第27页；编辑于星期五\23点49分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。本文档共141页；当前第28页；编辑于星期五\23点49分转录调控系统正控诱导正控阻遏负控诱导负控阻遏本文档共141页；当前第29页；编辑于星期五\23点49分lac体系受调控的证据本文档共141页；当前第30页；编辑于星期五\23点49分β-半乳糖苷酶Noβ–galactosidasewasproducedβ–galactosidasewasproducedE.coliGlucoseE.colilactose本文档共141页；当前第31页；编辑于星期五\23点49分乳糖的诱导作用是由酶前体转化而来，还是诱导新酶合成？培养基（35S-aa,无乳糖）→E.coli繁殖→培养基（无35S-aa,加入乳糖）→β-gal(无35S)分解底物的酶只有在底物存在时才出现！本文档共141页；当前第32页；编辑于星期五\23点49分乳糖操纵子（负控诱导）调控模型Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子所编码

本文档共141页；当前第33页；编辑于星期五\23点49分这个mRNA分子的启动子紧接着O区，而位于I与O之间的启动子区（P），不能单独起动合成β-半乳糖苷酶和透过酶的生理过程。本文档共141页；当前第34页；编辑于星期五\23点49分操纵位点的回文序列操纵基因是DNA上的一小段序列（仅为26bp），是阻遏物的结合位点。本文档共141页；当前第35页；编辑于星期五\23点49分当阻遏物与操纵基因结合时，lacmRNA的转录起始受到抑制本文档共141页；当前第36页；编辑于星期五\23点49分诱导物通过与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之不能与操纵基因结合，从而激发lacmRNA的合成本文档共141页；当前第37页；编辑于星期五\23点49分组成型突变：lacOc

本文档共141页；当前第38页；编辑于星期五\23点49分组成型突变：

lacI-本文档共141页；当前第39页；编辑于星期五\23点49分不可诱导突变（超阻遏）：本文档共141页；当前第40页；编辑于星期五\23点49分lac操纵子的本底水平表达有两个矛盾是操纵子理论所不能解释的：①诱导物需要穿过细胞膜才能与阻遏物结合，而转运诱导物需要透过酶，后者的合成又需要诱导。解释：一些诱导物可以在透过酶不存在时进入细胞？一些透过酶可以在没有诱导物的情况下合成？√本文档共141页；当前第41页；编辑于星期五\23点49分②真正的诱导物是异构乳糖而非乳糖，前者是在β-半乳糖甘酶的催化下由乳糖形成的，因此，需要有β-半乳糖甘酶的预先存在。解释：本底水平的组成型合成：非诱导状态下有少量的lacmRNA合成。本文档共141页；当前第42页；编辑于星期五\23点49分Lac操纵子中的其他问题1、A基因及其生理功能半乳糖甘分子（IPTG）β-半乳糖甘酶分解产物（体内积累）β-半乳糖甘乙酰基转移酶半乳糖甘分子（IPTG）乙酰基本文档共141页；当前第43页；编辑于星期五\23点49分β-半乳糖苷酶：透过酶：乙酰基转移酶=1：0.5：0.2翻译水平上受到调节：（1）lacmRNA可能与翻译过程中的核糖体相脱离，从而终止蛋白质链的翻译；（2）在lacmRNA分子内部，A基因比Z基因更容易受内切酶作用发生降解。2、lac基因产物数量上的比较本文档共141页；当前第44页；编辑于星期五\23点49分转录水平上调控的其他形式1、σ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。本文档共141页；当前第45页；编辑于星期五\23点49分大肠杆菌中的各种σ因子比较σ因子编码基因主要功能σ70rpoD参与对数生长期和大多数碳代谢过程基因的调控σ54rpoN参与多数氮源利用基因的调控σ38rpoH分裂间期特异基因的表达调控σ32rpoS热休克基因的表达调控σ28rpoF鞭毛趋化相关基因的表达调控σ24rpoE过度热休克基因的表达调控本文档共141页；当前第46页；编辑于星期五\23点49分温度较高,诱导产生各种热休克蛋白由σ32参与构成的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σ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。本文档共141页；当前第47页；编辑于星期五\23点49分2、降解物对基因活性的调节如果将葡萄糖和乳糖同时加入培养基中，lac操纵子处于阻遏状态，不能被诱导；一旦耗尽外源葡萄糖，乳糖就会诱导lac操纵子表达分解乳糖所需的三种酶。葡萄糖效应或降解物抑制作用本文档共141页；当前第48页；编辑于星期五\23点49分3、弱化子对基因活性的影响当操纵子被阻碍，RNA合成被终止时，起终止转录信号作用的一段核甘酸被称为弱化子。本文档共141页；当前第49页；编辑于星期五\23点49分4、细菌的应急反应应急反应信号是鸟甘酸四磷酸（ppGpp）和鸟甘酸五磷酸（ppGpp）。当氨基酸缺乏时，tRNA会激活焦磷酸转移酶，使ppGpp大量合成，而ppGpp将关闭许多基因，同时也将打开一些合成氨基酸的基因，以应付紧急情况。本文档共141页；当前第50页；编辑于星期五\23点49分2、真核生物的转录及转录后加工真核生物的RNA聚合酶增强子、启动子真核生物的转录后加工转录调控本文档共141页；当前第51页；编辑于星期五\23点49分真核生物的RNA聚合酶RNA聚合酶IRNA聚合酶IIRNA聚合酶III存在于核仁中存在于核质中存在于核质中合成5.8SrRNA,18SrRNA,28SrRNA合成mRNA,snRNA合成5SrRNA,tRNA,转录Alu序列细胞器RNA聚合酶：核基因编码，在细胞质中合成本文档共141页；当前第52页；编辑于星期五\23点49分启动子和增强子本文档共141页；当前第53页；编辑于星期五\23点49分寻找启动子元件和调控因子本文档共141页；当前第54页；编辑于星期五\23点49分(A)(B)(C)(D)本文档共141页；当前第55页；编辑于星期五\23点49分复杂的顺反式调控信息相互作用Yuhetal.Science1998.279:1896基因调控5本文档共141页；当前第56页；编辑于星期五\23点49分转录后加工本文档共141页；当前第57页；编辑于星期五\23点49分5’端加帽3’端加尾RNA的剪接RNA的编辑本文档共141页；当前第58页；编辑于星期五\23点49分mRNA5’端的一个核苷酸总是7-甲基鸟核苷三磷酸(m7Gppp),这种结构称为帽子（cap）。帽子可分为三种不同的类型:O型为m7GpppN；I型为m7-GpppN1mp，即转录出的mRNA的第一位碱基也被甲基化(C2甲基化)；II型为m7GpppN1mpN2mp，即mRNA的第一个碱基和第二个碱基均被甲基化。5’端帽子的结构和功能本文档共141页；当前第59页；编辑于星期五\23点49分帽子的功能:能被核糖体小亚基识别，促使mRNA和核糖体的结合；m7Gppp结构能有效地封闭mRNA5’末端，以保护mRNA免受5’核酸外切酶的降解，增强mRNA的稳定。本文档共141页；当前第60页；编辑于星期五\23点49分3’端加尾：多聚腺苷酸尾巴AAUAAA：★准确切割★加poly（A）本文档共141页；当前第61页；编辑于星期五\23点49分多聚腺苷酸尾巴的功能：与hnRNA从核内移出有关；抵抗外切核酸酶从3‘端降解mRNA，提高了mRNA在细胞质中的稳定性。有些真核细胞mRNA，如组蛋白mRNA，呼肠弧病毒及一些植物病毒mRNA上没有poly(A)。本文档共141页；当前第62页；编辑于星期五\23点49分polyA用于mRNA的纯化本文档共141页；当前第63页；编辑于星期五\23点49分RNA的剪接本文档共141页；当前第64页；编辑于星期五\23点49分rRNA的加工：分子内的切割和化学修饰本文档共141页；当前第65页；编辑于星期五\23点49分利用多个5’端转录起始位点或剪接位点产生不同的蛋白质。本文档共141页；当前第66页；编辑于星期五\23点49分利用多个加多聚（A）位点和不同的剪接方式产生不同的蛋白质。本文档共141页；当前第67页；编辑于星期五\23点49分参与RNA剪接的物质：snRNA（核内小分子RNA）snRNP（与snRNA结合的核蛋白）在研究rRNA前体的加工过程中发现了具有催化作用的RNA分子，称为酶RNA，从而打破了酶的本质是蛋白质的传统观念本文档共141页；当前第68页；编辑于星期五\23点49分RNA的编辑：编辑（editing）是指转录后的RNA在编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现象。本文档共141页；当前第69页；编辑于星期五\23点49分碱基的突变本文档共141页；当前第70页；编辑于星期五\23点49分尿苷酸的缺失和添加1986.R.Benne在研究锥虫线粒体mRNA转录加工时发现mRNA的多个编码位置上加入或丢失尿苷酸，1990年在高等动物和病毒中也发现了编辑现象。本文档共141页；当前第71页；编辑于星期五\23点49分锥虫coxII基因的编辑本文档共141页；当前第72页；编辑于星期五\23点49分特定的反式作用因子(trans-actingfactor，又称跨域作用因子)与顺式作用元件(cis-acting，element)相互作用。顺式作用元件—可影响自身基因表达活性的DNA序列，通常是非编码序列，并非都位于转录起点上游。它们由若干DNA序列元件组成，它们常与特定的功能基因连锁在一起。真核生物启动子、增强子、终止子、沉默子和绝缘子。转录调控本文档共141页；当前第73页；编辑于星期五\23点49分启动子核心启动子--保证RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列。单独起作用时，只能确定转录起始位点并产生基础水平的转录。上游启动子元件--调节转录起始的频率，提高转录效率。典型启动子：TATA盒，组织特异元件不典型启动子：基础水平表达，转录起始不规则本文档共141页；当前第74页；编辑于星期五\23点49分(1)增强效应十分明显；(2)增强效应与其位置和取向无关；(3)大多为重复序列，适合与蛋白因子结合；(4)借助启动子发挥作用，但没有基因专一性，可以在不同的基因组合上表现增强效应；(5)许多增强子受外部信号的调控，如金属硫蛋白基因启动区上游所带的增强子，就可以对环境中的锌、镐浓度做出反应。增强子本文档共141页；当前第75页；编辑于星期五\23点49分终止子：终止密码下游AATAAA序列及其下游的反向重复序列，是转录终止信号，沉默子：当其结合特异蛋白因子时对基因转录起阻抑作用，最早在酵母中发现，以后在T抗原受体基因上发现，作用不受序列方向影响，能远距离发挥作用，可作用于异源基因绝缘子：位于启动子与增强子或沉默子之间，能绝缘启动子免受上游增强子影响本文档共141页；当前第76页；编辑于星期五\23点49分反式作用因子--参与调控靶基因转录效率的蛋白质，它们能识别或者结合在各类顺式作用元件核心序列上(如:上游调控元件或增强子区域)。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。两类：RNA聚合酶结合启动子所必需的因子，所有转录过程共有；特异转录因子，个别基因转录必需，决定该基因的时序特异表达本文档共141页；当前第77页；编辑于星期五\23点49分DNA结合结构域锌指结构域：“C2H2”型锌指和C4锌指结构二聚体结构域：亮氨酸拉链和螺旋-环-螺旋（HLH）结构域碱性结构域：碱性亮氨酸拉链(bZIP)和碱性HLH蛋白本文档共141页；当前第78页；编辑于星期五\23点49分Cys2/Cys2锌指Cys2/His2锌指见于甾体激素受体见于SP1，TFⅢA等本文档共141页；当前第79页；编辑于星期五\23点49分转录激活结构域酸性激活结构域：含有很高比例的酸性氨基酸，且是许多转录激活结构域的特征富含谷氨酰胺结构域：是在转录因子SPl的二个激活区域上首次发现的。与酸性结构域一样，谷氨酰胺残基所占的比例很重要。富含脯氨酸结构域：有一个能激活转录的连续脯氨酸残基链。本文档共141页；当前第80页；编辑于星期五\23点49分阻抑物结构域转录的阻抑有可能是通过间接地对激活因子功能的干扰而实现的，有以下几种情况:阻断了激活因子的DNA结合位点(与原核生物的阻抑蛋白一样)并非阻碍DNA结合而是掩盖了激活结构域。本文档共141页；当前第81页；编辑于星期五\23点49分激活结构域调控的对象激活结构城多样性的存在给我们提出了一个问题，即在起始转录复合体中它们的调控对象是相同的还是不同的?酸性激活结构域可以从下游的增强子位点激活转录，而富含脯氨酸结构域的激活力很弱，富含谷氨酰氨根本无法激活;在酵母中富含脯氨酸的结构域和酸性结构域具有活性，而富含谷氨酰胺的结构域则没有活性，这些都表明激活结构域有着不同的调控对象。本文档共141页；当前第82页；编辑于星期五\23点49分不同的转录激活因子调控的对象是不一样的，可能的情况有以下几种:·染色质结构;·与TFⅡD作用;·与TFⅡB作用;·对TFⅡH复合体的调整和作用。不同的激活结构域有着不同的调控对象，而且转录起始和延伸过程的任何组分或阶段都可能成为调控的对象，从而实现转录的多阶段调控。本文档共141页；当前第83页；编辑于星期五\23点49分DomainswapexperimentsAeukaryotictranscriptionalactivatorbearingtheDNAspecificityofaprokaryoticrepressor.BrentR,PtashneM.Cell,1985Dec;43(3Pt2):729-36.

Introduction本文档共141页；当前第84页；编辑于星期五\23点49分Hochheimeretal.GenesDev.2003,17:1309-1320Thetranscriptionapparatusisamultilayeredensembleofmultisubunitcomplexes.ZFPtranscriptionfactors本文档共141页；当前第85页；编辑于星期五\23点49分6ZFs→18bp418=6.87×1010C2H2Zincfingerwithsingle-genespecificityZincfinger本文档共141页；当前第86页；编辑于星期五\23点49分Transcriptionfactors(TFs)ZFPtranscriptionfactors本文档共141页；当前第87页；编辑于星期五\23点49分Transcriptionfactors(TFs)TranscriptionfactorsareproteinsthatbindtoDNAandregulategeneexpression.ZFPtranscriptionfactors本文档共141页；当前第88页；编辑于星期五\23点49分Artificialtranscriptionfactors

(ATFs)ZFPtranscriptionfactors本文档共141页；当前第89页；编辑于星期五\23点49分Modulardesignofartificialtranscriptionfactors.CurrOpinChemBiol,2002,6(6):765–772FunctionalDomainsActivationdomainsRepressiondomainsZFPtranscriptionfactors本文档共141页；当前第90页；编辑于星期五\23点49分KRABrepressiondomainKRABisthe1-75amminoacidsfromKOX1,whichisawellknowntranscriptionalrepressionfactor.ZFPtranscriptionfactors本文档共141页；当前第91页；编辑于星期五\23点49分Allcellsinanindividual'sbodycontainthesamesetofgenes.

However,onlyafractionofthesegenesareturnedon,orexpressed,inanindividualcellatanygiventime.ZFPtranscriptionfactors本文档共141页；当前第92页；编辑于星期五\23点49分ZFPtranscriptionfactorsItisthepatternofgeneexpressionthatdeterminesthestructure,biologicalfunction,andhealthofallcells,tissues,andorganisms.Theaberrantexpressionofcertaingenescanleadtodisease.HLTFgenesilencinginhumancoloncancerBeta-mediterraneananemiaExamples:本文档共141页；当前第93页；编辑于星期五\23点49分ZFPtranscriptionfactorsGenetherapy:VEGF-A(fordiabeticneuropathy,etc.)MouseeartreatedwithacDNAexpressingasingleVegfaisoform.MouseeartreatedwithaVegfa-activatingZFPtranscriptionfactor.本文档共141页；当前第94页；编辑于星期五\23点49分ZFPtranscriptionfactorsEnhancingproteinproductionAZFPspecificfora9bpsequencewasfusedtotheVP16activationdomain.TheZFPwasstablyintegratedintoDG44CHOcells,creatingthe“CHOZnTM”cellline.Plasmidscarrying10copiesofthis9bpsequenceupstreamofCMVorSV40werecreated.本文档共141页；当前第95页；编辑于星期五\23点49分ZFPtranscriptionfactorsEnhancingproteinproductionZFP-activatedCMVexpressionvector(SangamotoAmgen)本文档共141页；当前第96页；编辑于星期五\23点49分ZFPtranscriptionfactorsConstitutiveZFP-TFexpressionboostsIgGproductionto>400%.Enhancingproteinproduction本文档共141页；当前第97页；编辑于星期五\23点49分ZFPtranscriptionfactorsEnhancingproteinproductionhEPOexpressioninCHOCells本文档共141页；当前第98页；编辑于星期五\23点49分ZFPTFscanup-ordown-regulatecandidatetherapeuticgenesinahighlyspecificmanner.ZFPTFscanbeusedtoregulatethegenesofhumans,animals,plants,microbesandviruses.ZFPTFsregulatetheendogenouscellulargenethusavoidingtheuseofcDNAthatmayhavepatentrestrictions.WhataretheadvantagesofZFPTFs?ZFPTFscanbeengineeredtoberegulated.ZFPtranscriptionfactors本文档共141页；当前第99页；编辑于星期五\23点49分EnhancementofForeignGeneExpressioninCHOCellsbyHumanElongationFactor1αSubunitPromoterandArtificialTranscriptionActivatorFactors.ProgBiochemBiophys(生物化学与生物物理进展),2004,31(2):118-126ZFPtranscriptionfactors本文档共141页；当前第100页；编辑于星期五\23点49分SV40PromoterZincfingerKRABDownregulateLuciferase(Reportergene)ConstructionofaSV40PromoterSpecificArtificialTranscriptionFactor.ChineseJournalofBiotechnology（生物工程学报）,2003,19(5):608-612ZFPtranscriptionfactors本文档共141页；当前第101页；编辑于星期五\23点49分ZFPnucleasesZFPnuclease本文档共141页；当前第102页；编辑于星期五\23点49分“FokI”withnewsequencespecificityZFPnucleases本文档共141页；当前第103页；编辑于星期五\23点49分GeneCorrection/InsertionZFPnucleasesThedonorDNAfragment,wasdesignedthatspansthecleavagesiteandcontainsthepropercodingsequence.本文档共141页；当前第104页；编辑于星期五\23点49分GeneCorrection:WillitbeOK?ZFPnucleasesGFPStopZFPnucleasetargetsiteDonorDNAfragment本文档共141页；当前第105页；编辑于星期五\23点49分GeneDisruption(Knockout)ZFPnucleasesThebreakisrepairedbyjoiningends,resultinginlossofgeneticinformation.本文档共141页；当前第106页；编辑于星期五\23点49分HowwonderfultheZFPnucleasesare!ZFPnucleasesEasytouse,noneedforinstruments.Itisa“hitandrun”approach.

Noneedtosustainedpresenceofaninhibitor(comparedwithRNAi)..TransientintroductionoftheZFPnucleases..Makepermanent,stablegeneticchanges.本文档共141页；当前第107页；编辑于星期五\23点49分SummarySummarySangamoBiosciences,Inc.本文档共141页；当前第108页；编辑于星期五\23点49分Tuschl,2001转录后水平调控：mRNA的选择性降解本文档共141页；当前第109页；编辑于星期五\23点49分WhatisRNAinterference?homology-dependentgenesilencingeventstriggeredbydouble-strandedRNA.RNAiCo-suppressionquelling本文档共141页；当前第110页；编辑于星期五\23点49分DavidBaulcombeRatherthanheighteningpigmentation,aninsertedgeneswitchedcolourproductionoff,creatingvariegatedblooms.co-suppressioncanbeusedtomaketobaccoplantsresistanttotheeffectsofthepotatovirusX.RichJorgensen本文档共141页；当前第111页；编辑于星期五\23点49分In1995,SuGuo,agraduatestudentworkinginthelabofKennethKemphuesatCornellUniversityinIthaca,NewYork,usedantisensetodisableagenecalledpar-1,whichcontrolssymmetryinC.elegansembryos.Butherresultscontainedastrangefinding:inmanyofGuo'scontrolexperiments—inwhichsheinjected'sense'RNA,duplicatingthetargetmRNAratherthancomplementingit—geneshut-downalsotookplace.本文档共141页；当前第112页；编辑于星期五\23点49分until1998thatresearchersledbyAndrewFireoftheCarnegieInstitutionofWashingtoninBaltimore,Maryland,andCraigMellooftheUniversityofMassachusettsMedicalSchoolinCambridgefoundthatdouble-strandedRNAworksmuchbetter.Theydubbedthephenomenon'RNAinterference'(RNAi).本文档共141页；当前第113页；编辑于星期五\23点49分RNAinterferenceisrevealingthefunctionsofgenesinCaenorhabditiselegans.'quelling'inNeurosporacrassasharesgeneticlinkswithRNAinterference.genesilencingiscreatingabuzzamongresearchersofthefruitfly'sgenome本文档共141页；当前第114页；编辑于星期五\23点49分基因沉默的发现时间作者对象基因目标生物命名1990Napoli和其同事chs矮牵牛（植物）共抑制1994Macino和Cogoni类胡萝卜素合成基因粗糙红色链孢霉（真菌）静息作用1995SuGuoPar-1秀丽新小杆线虫1998AndrewFire和CraigMellounc22、fem1、hlh1、myo3、gfp等基因线虫RNA干涉本文档共141页；当前第115页；编辑于星期五\23点49分本文档共141页；当前第116页；编辑于星期五\23点49分ThemechanismofRNAi本文档共141页；当前第117页；编辑于星期五\23点49分OverviewofRNAidegradationpathway本文档共141页；当前第118页；编辑于星期五\23点49分Zamore’smodelofRNAiinDrosophilaandhuman本文档共141页；当前第119页；编辑于星期五\23点49分ModeloftheoriginandpotentialfunctionsofmicroRNAs本文档共141页；当前第120页；编辑于星期五\23点49分RNAi’sapplicationsApowerfultoolforfunctionalgenomics;Potentialdrugs.本文档共141页；当前第121页；编辑于星期五\23点49分Genome-wideRNAiinC.elegans本文档共141页；当前第122页；编辑于星期五\23点49分TargetIdentification&ValidationCurrentdrugsonthemarkettargetonly~500differentproteinsanditisbelievedthattherearethousandsofnewdrugtargetstobediscovered.

本文档共141页；当前第123页；编辑于星期五\23点49分Snapshotofthepharmaceuticaldiscoveryprocessandintegrationoffunctionalgenomicstechnologies本文档共141页；当前第124页；编辑于星期五\23点49分RNAi-APlatformForDrugDevelopmentTargetDiscovery:

Systematicknockdowninsteadofover-expressionorrecombinantapproachLeadGenerationLead

OptimizationPre-ClinicalClinical

Development&INDTargetIDTargetValidationTherapeuticsforgain-offunctiondiseases:topicaldelivery,injection,

genetherapyhighspecificity,lowtoxicityEasiertomanufacturethanproteindrugsValidationpathwaymechanismgene-specificfunctionaldeterminationAnimalModels:regulated,multi-geneknockdownCellBasedAssays:quantitative“high-content”本文档共141页；当前第125页；编辑于星期五\23点49分StanfordUniversitySchoolofMedicineinCaliforniasilencedindividualgenesinhumancellsinculture.Then,using“genechips,”theymonitoredtheactivityofsome30,000othergenesinthecellsandfoundthatnonehadbeenaffected.本文档共141页；当前第126页；编辑于星期五\23点49分EvaluatingdrugspecificityusingantisenseorsiRNAsincombinationwithexpressionprofiling本文档共141页；当前第127页；编辑于星期五\23点49分TherapeutictargetsVirusesandotherinfectiousagentsCancerNeurodegenerativediseaseAutoimmunediseaseOtherindications本文档共141页；当前第128页；编辑于星期五\23点49分AntiviralstrategiesTargetingviralgenesthatareessentialforreplication;Targetingviralsequencesthatarerelativelyconservedbetweenviralstrains;Inhibitionofhostgenesthatarerequiredforviralentry;Inhibitionofhostgenesthatplayanessentialroleinthevirallifecycle;Simultaneoustargetingofseveralviralorhostgenes.本文档共141页；当前第129页；编辑于星期五\23点49分Anti-poliovirusinfection本文档共141页；当前第130页；编辑于星期五\23点49分CancerpointmutationsK-RASv12translocationsBcr–AblinchronicmyeloidleukemiaH