真核生物基因表达调控b.pptx

第三节 染色质水平调控;莱昂假说（Lyon hypothesiis） （1）巴尔小体是一个失活的X染色体，失活的 过程就称为莱昂化（lyonization）； （2）在哺乳动物中，雌性个体细胞中的两个X 染色体中有一个X染色体在受精后的第16 天（受精卵增殖到5000-6000，植入子宫 壁时）失活； （3）两条X染色体中哪一条失活是随机的； （4）X染色体失活后，细胞继续分裂形成的克 隆中，此条染色体都是失活的； （5）生殖细胞形成时失活的X染色体可得到恢 复。 ; 1.无汗性外胚层发育不良(anhidrotic ectodermal dysplasia) 2.三色猫 3. G-6-PDH ;;讨论：既然雌性哺乳动物两条X染色体中有一条失活，每个细胞只有一条染色体是有活性的，那么特纳氏综合征(Turner's syndrome)45-XO和XXX综合征（超雌superfemale）的细胞中也只有一条染色体有活性，为什么会产生异常表型？;X染色体的失活在哺乳动物真兽亚纲的胚胎发育过程中，两条X染色体会有一条随机失活Xic（染色体失活中心）是X染色体的顺式作用区域，它是只让一条X染色体保持活性的充分必要条件Xic含有Xist基因，它编码一个只在失活染色体中所转录的RNA负责阻止XistRNA在活性染色体上积累的机制尚不清楚;X-chromosome inactivation center是X染色体上的一个顺势作用区域（450Kb）通过对X染色体的缺失和易位实验而定位了这个区域。 如果是含有Xic的区域缺失，突变后的X染色体仍然具有活性，而如果X染色体（包含Xic的片段）发生易位，如果易位到常染色体的区域，这个区域将会失活而常染色体其余的片段仍具有活性。 ;通过Xic的精确定位发现了一个单基因座，Xist(X inactive specific transcript) 它仅在Xi（失活染色体）上特异性的表达（即Xi特异转录物）。Xist合成一种很大的非编码RNA（no RNA），它在细胞核内与Xi相互结合并被认为通过包被染色体而诱导染色体的异染色质化。;Xist RNA在X染色体失活过程中起重要作用 当转染的Xist DNA整合到雄性ES细胞（胚胎干细胞）的常染色体上后导致了重组的常染色体或内源性X染色体的随机失活（也就是说含有Xist的常染色体被细胞认作第二条X染色体） 在鼠中，另一个基因组，Xce(X-controlling element)与Xist相连并且能够影响X染色体失活的随机性质，通常情况下，含有相对较弱的Xce等位基因的X染色体更容易失活。 ;人类Xic定位于Xq13（X染色体长臂第1区第3条带）。人和小鼠两个物种间的Xic基因座功能一致。 在X染色体失活前Xist RNA由两条雌性X染色体合成。失活后由失活的X染色体转录。 一些X连锁的基因逃避了X失活。这些基因在失活和不失活的X上都表达，但XIST/Xist只在失活的X上表达，在不失活的X上不表达。这是迄今发现的唯一一个仅仅由失活的X表达的基因，因而成为XIC/Xic的强烈候选者。;Xic有两个功能 用未被确定的原件计数 Xist基因用来使X染色体失活 失活X染色体的典型特征： （1）组蛋白H4的去乙酰化 （2）CpG序列的甲基化 ;仅发现这样一个特殊的基因;剂量补偿效应;在果蝇中，单条雄性X染色体的表达水平是每条雌性X染色体表达的两倍（雌性不失活） 在秀丽线虫中，每条雌性X染色体表达是单条雄性X染色体表达水平的一半。所有这些计量补偿机制的共同性质是： 整条染色体是调控的靶标，一个整体的变化定量地影响这条染色体上的所有启动子。 我们最熟悉的哺乳动物雌性X染色体的失活， 在此整条染色体变成异染色质。;异染色质可以分为两型：;二. 组蛋白与非组蛋白 三.DNase的敏感性和基因的表达 高泳动蛋白(high-mobility group,HMG) HMG14 和 HMG17 四. 座位控制区(locus control region ,LCR) 特化染色质结构(specialized cromatin structures, SCS or SCS' ) 隔离子或绝缘子(insulator) ;;1染色质结构改变模型-组蛋白置换;染色质的占先模型提出：如在启动子上已形成了核小体，那么转录因子和RNA聚合酶是不能和启动子结合的；如转录因子和RNA聚合酶在启动子上已建