分子生物学第十三章基因表达调控.ppt

＊共有序列决定启动序列的转录活性大小 1、 2、  第十三章 基因表达调控第一节? 基因表达调控基本概念　第二节? 基因表达调控的基本原理 　第三节 原核基因转录调节? 第四节 真核基因转录调节 第一节? 基因表达调控基本概念与原理 一、基因表达的概念 基因（gene）：是为生物活性产物（RNA或蛋白质）编码的DNA功能片段，是遗传的基本单位。 基因组(genome)：指一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。  基因表达(gene expression)：指基因转录、翻译，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子的过程。 二、基因表达的特异性 基因表达表现为严格的规律性：即时间、空间特异性。?? 时间、空间特异性由特异基因的启动子（序列）和(或)增强子与调节蛋白相互作用决定。? （一）时间特异性 按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间特异性（temporal specificity）。 多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性（stage specificity）。 ? 　　（二）空间特异性? ?  在个体发育、生长的全过程，一种基因产物在个体的不同组织或器官表达，即在个体的不同空间出现，称之为基因表达的空间特异性（spatial specificity）。 　　基因表达伴随时间或阶段顺序所表现出的这种空间分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，因此基因表达的空间特异性又称细胞特异性（cell specificity）或组织特异性(tissue specificity)。 三、基因表达的方式?? 按对内、外环境信号刺激的反应性，基因表达的方式分为：? （一）基本表达 管家基因:某些基因在一个生物体的几乎所有细胞中持续表达，这类基因称管家基因（housekeeping gene）。 管家基因的表达方式称基本（或组成性）基因表达，这类基因表达只受启动序列或启动子与RNA聚合酶相互作用的影响，不受其它机制调节。 （二）诱导和阻遏??? 在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增加，这种基因称为可诱导基因。 可诱导基因在一定的环境中表达增强的过程诱导（induction）。??? 如果基因对环境信号应答时被抑制，这种基因称为可阻遏基因。可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏(repression)。　　诱导和阻遏在生物界普遍存在，也是生物体适应环境的基本途径。? ?? 　　在一定机制控制下，功能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，均需协调一致、共同表达，即为协调表达（coodinate expression）。 四、基因表达调控的生物学意义 （一）适应环境、维持生长和增殖； （二）维持个体发育与分化。 第二节　基因表达调控的基本原理 一、基因表达调控的多层次和复杂性　基因　激活 转录起始　　基本控制点 　转录后加工 　mRNA降解 　蛋白质翻译 　翻译后加工修饰 　蛋白质降解等 　　 二、基因转录激活调节的基本要素? （一）特异DNA序列 １、原核生物特异DNA序列　　操纵子（operon）：是原核生物转录的基本单位，由２个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其他调节序列在基因组中成簇串联组成。(图13-4） 启动序列（promoter）是RNA聚合酶结合并起动转录的特异DNA序列。（图13-1 ） 当操纵序列(operator)结合有阻遏蛋白时会阻碍RNA聚合酶与启动序列的结合，或使RNA聚合酶不能沿DNA向前移动，阻遏转录，介导负性调节。 　　２、真核生物特异DNA序列 　　顺式作用元件：指可影响自身基因表达活性的DNA序列 。 (图13-2) 　　在不同真核生物基因的顺式作用元件中也发现一些共有序列，如TATA盒、CCAAT盒等。这些共有序列就是顺式作用元件的核心序列，它们是真核RNA聚合酶或特异转录因子的结合位点。  顺式作用元件分为启动子、增强子和沉默子等。 （二）调节蛋白? 　１、原核生物基因调节蛋白　　分为三类：特异因子、阻遏蛋白和激活蛋白，都是DNA结合蛋白。 特异因子决定RNA聚合酶对一个或一套启动序列的特异性识别和