《基因表达调控机制》课件VIP

基因表达调控机制本课件将带您深入了解基因表达调控机制，从基本概念到前沿应用，为您提供全面的知识体系。基因表达概述定义基因表达是指基因的信息从DNA传递到蛋白质的过程，最终表现为生物体的性状。重要性基因表达调控机制对于生物体的生长发育、机体功能、以及应对外界环境变化至关重要。基因表达的中心法则1DNA2转录RNA3翻译蛋白质基因表达的调控机制1转录调控控制基因转录成RNA的效率2转录后调控控制RNA的加工、运输和稳定性3翻译调控控制mRNA翻译成蛋白质的效率4翻译后调控控制蛋白质的修饰、折叠、定位和降解转录调控启动子RNA聚合酶结合位点转录因子调控转录起始和效率增强子增强转录效率沉默子抑制转录效率转录因子定义能够结合到DNA特定序列，并调控基因转录的蛋白质。功能激活或抑制基因表达，影响细胞功能和发育。转录调控的常见模式1诱导型信号刺激转录因子激活基因表达2抑制型信号刺激转录因子抑制基因表达3正反馈调节基因产物促进自身表达4负反馈调节基因产物抑制自身表达转录后调控RNA剪切去除内含子，连接外显子RNA加帽添加5'帽子，保护RNA，促进翻译RNA多聚腺苷酸化添加poly(A)尾，提高RNA稳定性剪切与多聚化剪切去除内含子，连接外显子，形成成熟mRNA多聚化在mRNA3'端添加poly(A)尾，提高RNA稳定性剪切与多聚化的机理1剪切因子识别剪切位点，催化剪切反应2剪切体剪切因子复合体，完成剪切过程3多聚腺苷酸化酶催化poly(A)尾的添加翻译后调控1修饰磷酸化、糖基化等2折叠蛋白质正确折叠3定位蛋白质靶向特定细胞器4降解蛋白质降解蛋白质修饰磷酸化添加磷酸基团，改变蛋白质活性糖基化添加糖链，影响蛋白质稳定性和功能蛋白质定位调控内质网蛋白质合成和折叠高尔基体蛋白质加工和运输线粒体能量代谢基因沉默调控RNA干扰利用小RNA降解特定mRNADNA甲基化抑制基因转录组蛋白修饰影响染色质结构，调控基因表达RNA干扰1siRNA小干扰RNA，靶向降解特定mRNA2RISCRNA诱导沉默复合体，催化mRNA降解3基因沉默特定基因表达被抑制DNA甲基化过程在DNA胞嘧啶碱基上添加甲基基团影响抑制基因转录，影响染色质结构组蛋白修饰乙酰化促进基因转录甲基化抑制或促进基因转录磷酸化影响染色质结构染色质重塑染色质DNA与组蛋白结合形成的复合体重塑复合体改变染色质结构，调控基因表达染色体结构与基因表达基因表达异常与疾病肿瘤癌基因激活，抑癌基因失活遗传病基因突变导致蛋白质功能异常神经退行性疾病蛋白质错误折叠，细胞凋亡代谢性疾病代谢相关基因表达异常肿瘤基因表达异常癌基因激活过度表达，促进细胞增殖抑癌基因失活表达减少，抑制细胞增殖遗传性疾病基因表达异常心脏病心肌细胞功能异常神经病神经元功能异常肌肉病肌肉细胞功能异常神经退行性疾病基因表达异常蛋白质错误折叠形成蛋白质聚集体神经元凋亡神经系统功能受损代谢性疾病基因表达异常糖尿病胰岛素分泌不足或敏感性降低肥胖能量代谢失衡高脂血症脂类代谢异常基因表达调控疾病诊断1基因芯片检测大量基因的表达水平2二代测序分析基因组信息3蛋白质组学分析蛋白质表达水平基因表达调控疾病治疗1基因治疗改变基因表达水平2药物治疗靶向基因表达调控通路3细胞治疗移植表达特定基因的细胞基因工程与基因表达调控基因敲除去除特定基因，研究基因功能基因敲入插入特定基因，研究基因功能合成生物学