真核生物基因转录调控(修改).ppt

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1、第八章真核基因表达调控Eukaryotegeneexpressionregulation目的要求掌握基因表达的定义、特点、方式掌握顺式作用元件和反式作用因子的概念理解真核和原核生物的基因表达和基因表达调控相似和不同之处掌握启动子、增强子和转录因子的概念、结构、功能及其相互关系序言(introduction)Centraldogmatranscriptiontranslationgeneexpression序言(introduction)一、基因表达的概念基因表达:从DNA到蛋白质的过程,就是基因转录及翻译的过程。基因表达的产物

2、：蛋白质或RNA细胞或生物体的全套遗传物质，称为基因组（genome）。在某一特定时期，基因组中通常只有部分基因表达。第一节基本概念与原理BasicConceptionsandPrinciple二、基因表达的时间性及空间性基因表达有严格的规律性时间特异性（temporalspecificity）按功能需要，某一特定基因的表达按特定的时间顺序发生。基因表达的时间特异性与分化、发育的阶段相一致，又称阶段特异性（stagespecificity）。after50years空间特异性（spatialspecificity）在个体生长全

3、过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现。基因表达的空间特异性又称细胞特异性（cellspecificity）或组织特异性（tissuespecificity）。基因表达的时间、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。决定基因表达时间、空间特异性的分子基础三、基因表达的方式㈠组成性表达（constitutivegeneexpression）㈡诱导和阻遏表达(inducingandrepressingexpression)㈠组成性表达（constitutivegeneexpression）

4、某些基因产物对生命全过程都是必需的或必不可少的。这类基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因（housekeepinggene）。表达水平较恒定，波动小。这类基因表达被视为基本的或组成性基因表达。表达只受启动序列或启动子与聚合酶相互作用调节。㈡诱导和阻遏表达诱导（induction）可诱导基因在特定环境信号刺激下被激活，基因表达产物增加的过程。阻遏（repression）可阻遏基因对环境信号应答时被抑制，基因表达产物水平降低的过程。*************************************

5、************表达水平易随环境信号刺激而升高(诱导)或降低(阻遏)，波动大。适应性表达（adaptiveexpression)基因除受启动序列或启动子与RNA聚合酶相互作用外，还通过其它调控序列中所含的特异反应元件接受其他机制调节。协调表达（coordinateexpression）功能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，在一定机制控制下，协调一致、共同表达，即为协调表达。这种调节称为协调调节（coordinateregulation）。四、基因表达调控的生物学意义㈠适应环境、维持生长和增殖编码基因表达与否及水平

6、决定了细胞内某种功能的蛋白质分子有或无、多或少等数量变化。㈡维持个体发育与分化在同一生长发育阶段，不同组织器官内蛋白质分子分布差异是调节细胞表型的关键。HOXmutantAntenna—leg左、正常果蝇的触角为具芒触角，右、突变果蝇的触角发育为足Bithoraxmutant果蝇的双胸突变（两节中胸，没有后胸，因而没有平衡棒）五、基因表达调控的基本原理㈠基因表达的多级调控㈡基因转录激活调节基本要素㈠基因表达的多级调控(P238图7-1)基因激活转录起始转录后加工mRNA降解蛋白质翻译翻译后加工修饰蛋白质降解等转录转录后翻译翻译

7、后㈡基因转录激活调节基本要素１．特异DNA序列原核生物操纵子操纵子(operon)由结构基因与启动子（promoter）、操纵序列（operator）以及调节基因组成。启动子序列是RNA聚合酶结合并启动转录的特异DNA序列。在转录起始点上游－１０及－３５区域存在一些相似序列，称为共有序列（consensussequence）－１０区域是TATAAT，又称Pribnow盒（Pribnowbox,TATAbox）－３５区域为TTGACA。操纵序列——阻遏蛋白(repressor)的结合位点启动序列编码序列操纵序列pol阻遏蛋白调节

8、基因ControlelementStructuralgenes真核生物基因转录激活调节的DNA序列,由若干DNA序列元件组成，由于它们常与特定的功能基因连锁在一起，因此被称为——顺式作用元件（cis-actingelement）（P257）：可影响自身基因表达活性的DNA序列