分子生物学-基因表达及其调控.pptVIP

转录调控 转录的起始 1. 转录产物的加工 hnRNA 修饰 剪接 RNA编辑 mRNA 3’尾巴 5’帽子 OCH3 帽子0 帽子I 帽子II 2. mRNA运输的控制 主动过程 3. mRNA的稳定性 小干扰RNA (small interference RNA, siRNA) RNA干扰 （四）翻译和翻译后的调控 1. 起始因子的化学修饰与翻译起始 2. mRNA二级结构及mRNA结合蛋白 3. 反义RNA对翻译的调控 4. mRNA稳定性调节 5.翻译后的调控 RNA干扰/涉 * 分子生物学基本原理概述2 基因表达及其调控 遗传信息传递的中心法则 蛋白质 RNA DNA 复制 转录 逆转录 翻译 基因表达 (遗传信息的表达) (遗传信息的复制) 遗传信息的复制 DNA复制（DNA replication）：在细胞分裂过程中，以亲代DNA为模板合成子代DNA分子的过程 亲体 复制体 半保留复制 前导链 随从链 遗传信息的表达（基因表达, gene expression)：将贮存于DNA中的信息转变成具体的RNA分子或蛋白质分子 RNA的生物合成 （转录） 蛋白质的生物合成（翻译） 转录（transcription）：以DNA为模板，以4种三磷酸核苷酸（NTP）为原料，依碱基配对规律，在DNA指导的RNA聚合酶催化下合成RNA的过程 翻译（translation）：将mRNA中的遗传信息转换成为蛋白质氨基酸序列的过程。 mRNA上的编码区内，每3个核苷酸组成一个密码子（codon），编码蛋白质多肽链上的一个氨基酸 基因表达调控的一些基本概念 基因表达的调控的一些基本概念 管家基因（housekeeping gene）：指在生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因 2. 组成性基因表达 (constitutive gene expression)：较少受环境因素影响，在个体各个生长阶段的几乎全部组织中持续表达或变化很小 β-actin β-肌动蛋白 GAPDH 3,2-磷酸甘油醛脱氢酶 β-MG 微球蛋白 18S rRNA 18S 核糖体RNA G6PDH 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 PBGD(HMBS) 胆色素原脱氨酶 UBC 泛素 Tub 微管蛋白 Alb 清蛋白 3. 诱导表达 (induction expression)： 在特定环境信号的刺激下，基因的表达为开放或增强 4. 阻遏表达 (repression expression)： 基因的表达为关闭或下降 5. 协调表达 (coordinance expression)： 在一定机制控制下，功能相关的一组基因，协调一致，共同表达 原核生物基因表达的调控关键因素 (一)转录水平 1. 启动子, 衰减子, 阻遏物基因, 倒位基因 2. r因子, 阻遏蛋白, 正调控蛋白, 倒位蛋白, RNA聚合酶抑制物 (二)翻译水平 1. SD序列 2. mRNA的稳定性 3. 翻译产物 4. 小分子RNA 真核生物基因表达的调控 1. DNA水平 2. 转录水平 3. 转录后水平 4. 翻译水平 5. 翻译后水平 （一） DNA水平的调控 1. 染色质丢失 2. 基因扩增 (gene amplification) 3. 基因重排 (gene rearrangement) 4. 基因修饰 ：甲基化等 5. 染色质结构的调控作用 　表　观　遗　传　学 （epigenetics） 基因表达模式 一个多细胞生物机体的不同类型细胞 概 　述 相同的基因型 不同的表型 　　　　 基因表达模式在细胞世代之间的可遗传性并 不依赖细胞内DNA的序列信息。 决定细胞类型的不是基因本身，而是基因表达模式，通过细胞分裂来传递和稳定地维持具有组织和细胞特异性的基因表达模式对于整个机体的结构和功能协调是至关重要的。 基因表达模式 (gene expression pattern) 基因表达模式的信息标记 表观遗传修饰 (epigenetic modification) DNA分子的特定碱基的结构修饰 (如胞嘧啶的甲基化) 染色质构型重塑 (chromatin remodeling) 组蛋白修饰包括磷酸化、乙酰化甲基化、泛素化、SUMO化、生物素化、ADP- 核苷化 “组蛋白密码” 表观遗传(epigenetic inheritance)： 通过有丝分裂或减数分　　　　裂来传递非DNA序列信息的现象。 表观遗传学(epigenetics)：则是研究不涉及DNA序列改变的 　　　基因表达和调控的可遗传变化的。或者说是研究从基因 　　　演绎为表