第16章基因表达调控.ppt

基因表达调控 Regulation of Gene Expression;第 一 节基本概念与原理;含有生物信息的DNA片断，根据这些信息可以编码具有生物功能的产物，包括RNA和多肽链。;3. 基因表达(gene expression);基因表达的产物;4. 基因表达的时间性及空间性; 空间特异性(spatial specificity);5. 基因表达的方式; 诱导和阻遏表达;6. 基因表达调控的生物学意义;7. 基因表达的多级调控;8. 决定基因转录的要素;顺式作用元件;能调节(激活或阻遏）基因转录的DNA序列。;;一、顺式元件调节模式;二、主要顺式元件类别;(一）启动子 (Promotor);1. 原核启动子; 决定转录方向 决定转录的起始效率;2. 真核启动子;第16章基因表达调控;(二) 增强子 (enhancer);增强子的特性：;Enhancer Looping Theory;(三) 沉默子 (silencer);（四）终止子（terminator）;原核生物 （与回文序列有关） 上海自来水来自海上;依赖于rho(?)：;;第16章基因表达调控;（五）隔离子;反式作用因子;与顺式作用元件直接或间接相互作用，影响基因表达的蛋白质因子。;一、反式因子的类别;（一）RNA聚合酶 (RNA polymerase);第16章基因表达调控;2. 真核生物RNA聚合酶;（二）基本转录因子 (general transcription factor); 转录起始前复合物 （pre-initiation complex，PIC）;二、反式作用因子的结构;DNA与蛋白质相互作用的结构特征;结构域与基序; 螺旋-转角-螺旋基序(helix-turn-helix; HTH ) 碱性区/亮氨酸拉链基序 　(basic region/leucine zipper; bZIP) 锌指基序(zinc finger) “溴”结构域（bromodomain);1. 螺旋-转角-螺旋基序(helix-turn-helix; HTH );识别螺旋(recognition helix);2. 碱性区/亮氨酸拉链基序;Jun/Fos二聚体（AP－1）含bLZ,与5－ATGACTCAT－3（回文结构）结合;3. 锌指基序(zinc finger);由约30个氨基酸残基组成，序列特征为：Cys-X2-5-Cys-X12-His-X2-5-His。由12个残基构成的α-螺旋，靠Zn2+与相对的β-折叠结构相连。其连续存在的锌指模体识别螺旋位于DNA的大沟;Ⅱ类锌指蛋白;4、 “溴”结构域 （bromodomain);“溴”结构域中的一致性序列 ;原核基因表达调控(Prokaryotic Gene Control);一、原核基因转录调节特点;2. 转录水平调控 3. 负调控为主 4. 操纵子为主要转录调节模式;乳糖操纵子模型的??出;（一）乳糖操纵子的结构;lacZ编码β-半乳糖苷酶，500kd，切断乳糖的半乳糖苷键，而产生半乳糖和葡萄糖 ;操纵序列 ——阻遏蛋白(repressor)的结合位点 ;;;异半乳糖(allolactose) ;强诱导剂: IPTG; cAMP结合位点 DNA结合域(HTH);CAP;有葡萄糖，cAMP浓度低时;葡萄糖对cAMP浓度的调节主要是葡萄糖代谢产物G-6-P抑制AC(腺苷酸环化酶)的活性，激活磷酸二酯酶，而使cAMP生成减少。;（四）协调调节;;色氨酸操纵子;Trp ;阿拉伯糖操纵子（双向调节）;第 六 节 真核基因转录调节;一、真核基因组结构特点;（二）单顺反子;（三）重复序列;（四）基因不连续性;染色体水平DNA的活化 转录的起始 hnRNA 的剪切和加工 mRNA 转移到胞浆 翻译;第16章基因表达调控; 真核基因表达调控特点：;2. DNA拓扑结构变化;3. DNA碱基修饰变化;第16章基因表达调控;4. 组蛋白变化;三、RNA pol I 和pol Ⅲ的转录调节;四、RNA pol II转录起始的调节;真核基因转录激活调节是复杂的、多样的;五、RNA pol II转录终止的调节;六、转录后水平的调节