分子遗传学5章真核生物基因的表达调控.ppt
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《分子遗传学5章真核生物基因的表达调控.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《分子遗传学5章真核生物基因的表达调控.ppt(68页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第五章第五章 真核基因的表达调控真核基因的表达调控Three levels controlThree levels controlThree or four levels control?Three or four levels control?Generegulationverycomplexineukaryotescells!Multipleplacescontrol!真核生物基因表达调控的特点:真核生物基因表达调控的特点:1.在真核生物中,染色体的结构对基因的表达有明显的调控作用;2.真核基因的转录和翻译是在不同地点不同时间进行,从而使真核基因的表达有多种转录后的调控机制;基因表达具有时
2、间性和空间性。时间性:个体发育的不同阶段,基因表达的种类和数量是不同的;空间性:在不同组织和器官中,基因表达的种类和数量是不同的。3.真核生物基因表达存在细胞特异性或组织特异性。4.真核生物的基因表达调控是多因子、多步骤的调控过程。一 DNA水平的调控基因丢失基因丢失 在细胞分化过程中,某些原生动物、线虫、昆虫等体细胞通过丢失某些基因而除去这些基因的活性。基因扩增基因扩增某个或某些基因的拷贝数选择性增加的现象。这种增加可以发生在细胞或组织内,也可以在体外(试管中)或在细胞或组织中。这种增加一般与基因组的其他基因的增加不成比例。(爪蟾卵母细胞成熟中rDNA的扩增。)基因重排基因重排 指某些基因片
3、段改变原来存在顺序而重新排列组合,成为一个完整的转录单位。调节表达产物多样性。(免疫球蛋白IgG)基因重排基因重排DNADNA甲基化甲基化 与基因的表达成反比关系与基因的表达成反比关系直接改变基因的构型影响转录因子与顺式作用元件结合5端调控序列甲基化后与核内甲基化CG序列结合蛋白结合DNase高敏感区为去甲基化的标志 染色质结构改变染色质结构改变 组蛋白与组蛋白与DNADNA结合与解离结合与解离 (活性与非活性)(活性与非活性)非组蛋白与组蛋白竞争结合DNA,解除组蛋白对基因表达的抑制组蛋白修饰(甲基化、乙酰化、磷酸化)常染色质与异染色质的互变DNADNA甲基化甲基化 (一)顺式作用元件(一)
4、顺式作用元件(cis-element):):顺式作用元件顺式作用元件:指指DNA上对基因表达有调节活性的某些特定的上对基因表达有调节活性的某些特定的调节序列,其活性仅影响与其自身处于同一调节序列,其活性仅影响与其自身处于同一DNA分子的基因。分子的基因。这种这种DNA序列多位与基因旁侧或内含子中,不编码蛋白质。序列多位与基因旁侧或内含子中,不编码蛋白质。1、启动子、启动子2、增强子、增强子3、绝缘子、绝缘子4、应答元件、应答元件二 转录水平的调控1、启动子启动子(promotor)位于转录起始位点附近,具有相对固定位置,且为转录起始所必需的序列元件。启动子一般模式:启动子一般模式:核心启动子,
5、TATA box上游启动子成分(UPE),CAAT box等TATA框控制转录的精确性,而UPE则控制转录的起始频率,启动子的强度决定于UPE的数目和种类。CorePromotorICorePromotorIIAssemblyofRNApolIII2、增强子增强子(enhancer)位于转录起始位点较远位置上,具有参与、激活和增强转录起始功能的序列元件。增强子元件常常是组织特异性或短暂调节的靶位点。增强子特点:增强子特点:与启动子的相对位置和取向无关,只要存在于同一DNA分子上都能起作用;没有基因专一性,可以在不同的基因组合中表现增强效应;严格的组织特异性和细胞特异性;增强子增强子(enhan
6、cer)3、绝缘绝缘子子(insulator)能阻断激活或失活效应通过的元件,它们有一种或同时有两种主要特征:当绝缘子位于增强子和启动子之间的时候,它能阻断增强子对启动子的激活作用当绝缘子位于活性基因和异染色质之间时,能保护活性基因免受异染色质延伸所带来的失活效应 绝缘子的作用是增强基因调控的准确性4、应答元件应答元件(response element)一组受共同调控的基因,各基因都有一个相同的 序 列 元 件,该 元 件 是 诱 导 型 转 录 因 子(inducible activator)识别靶基因的位点,称为应答元件(response element)。如:热休克应答元件(HSE)、血
7、清应答元件(SRE)、糖皮质激素应答元件(GRE)特点:特点:是启动子的上游元件(如HSE)或增强子(如GRE)都含有短的共有序列,但不一定完全相同转录因子结合区在共有序列的任一侧附近应应答答元元件件动物模型动物模型植物模型植物模型(二)反式作用因子(trans-acting factor)真核细胞内序列特异的真核细胞内序列特异的DNA(8-15bp)结合蛋白)结合蛋白可以使基因开放(正调控)或关闭(负调控)可以使基因开放(正调控)或关闭(负调控)三个功能结构域:三个功能结构域:DNA结合域,转录活性域,结合其它蛋白结构域结合域,转录活性域,结合其它蛋白结构域反反式式作作用用因因子子:指指能能
8、直直接接或或间间接接地地识识别别或或结结合合在在各各顺顺式式作作用用元元件件815bp核核心心序序列列上上,参参与与调调控控靶靶基基因因转转录录效效率率的的一一组组蛋蛋白白质质,也也称称序序列列特特异异性性DNA结结合合蛋蛋白白(sequence specific DNA binding protein,SDBP),这这是是一一类类细细胞胞核核内内蛋蛋白白质质因因子子。在在结结构构上上含含有有与与DNA结结合合的的结构域。结构域。DNA Structure Major and Minor Grooves反式作用因子根据作用方式分为三类:反式作用因子根据作用方式分为三类:通通用用转转录录因因子子
9、。普普遍遍存存在在的的转转录录因因子子。如如TATA TATA boxbox结结合合因因子子 TFDTFD、GC boxGC box结合因子结合因子SP1 SP1 等。等。组组织织特特异异性性转转录录因因子子。与与基基因因表表达达的的组组织织特特异异性性有有很很大大关系。关系。诱导性反式作用因子。诱导性反式作用因子。活性能被特异的诱导因子所诱导。活性能被特异的诱导因子所诱导。DNA结合域(DNA-binding domain)锌指结构(锌指结构(Zinc finger motif)同源结构域(同源结构域(Homodomain)亮氨酸拉链(亮氨酸拉链(Leucine zipper)螺旋螺旋-环环
10、-螺旋螺旋(Helix-loop-helix structure)螺旋螺旋-转角转角-螺旋螺旋(Helix-turn-helix)1)DNA识别结合域:识别结合域:锌指(锌指(zinc finger)结构)结构 指指含含有有一一段段保保守守氨氨基基酸酸顺顺序序的的蛋蛋白白质质与与该该蛋蛋白白的的辅辅基基锌锌螫螫合合而而形形成成的的环环状状结结构构,分分为为锌锌指指、锌锌扭扭(twisttwist)和和锌锌簇簇(clustercluster)结结构构;也也有有按按照照与与锌锌结结合合的的氨氨基基酸酸残残基基性性质质分分为为Cys2Cys2Cys2Cys2和和Cys2Cys2His2His2指。指
11、。(A)锌指结构示意图锌指结构示意图 (Cys2Cys2His2His2锌指结构)锌指结构)两两个个半半胱胱氨氨酸酸残残基基和和两两个个组组氨氨酸酸残残基基(His)(His),通通过过与与位位于于中中心心的的锌锌离离子子以以配配位位键键结结合合,形形成成稳稳定定的的指指状状结结构。构。(B)Cys2Cys2 锌指结构示意图锌指结构示意图Zinc Finger Motif同源结构域(同源结构域(homeodomainhomeodomain,HDHD)同源盒基因家族各基因间具有一相同的保守同源盒基因家族各基因间具有一相同的保守序列,称为同源结构域。所含的至少二个序列,称为同源结构域。所含的至少二
12、个螺旋螺旋中形成中形成“转折转折”,第三个,第三个螺旋与螺旋与DNADNA大沟相互作大沟相互作用是同源盒蛋白与用是同源盒蛋白与DNADNA结合的主要力量结合的主要力量 。功能:功能:调节与机体各部分正常发育或正常分化调节与机体各部分正常发育或正常分化的有关基因的表达。的有关基因的表达。同源结构域及其作用同源结构域及其作用碱性亮氨酸拉链(碱性亮氨酸拉链(basic 1eucine zipperbasic 1eucine zipper,bLZbLZ)有些肽链有些肽链C C末端有一段末端有一段3030个氨基酸序列以个氨基酸序列以-螺螺旋构型出现的结构单元,每间隔旋构型出现的结构单元,每间隔6 6个氨
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分子 遗传学 章真核 生物 基因 表达 调控
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内