第7章 基因表达的调控2_真核课件.pptVIP

* 起抑制作用的抑制因子的特点 除了有激活和促进基因转录的转录因子外，在细胞中还存在有作用相反的抑制基因转录的蛋白质因子－即抑制因子存在，目前这方面的资料还比较少。 * a 抑制因子阻断转录因子与DNA的结合位点 b 抑制因子与转录因子结合，但是复合物不能再与DNA结合，从而阻断转录因子对基因转录的激活作用。 c 激活结构域被掩盖，但是不阻止与DNA的结合。有时抑制因子的特殊结构域可以直接抑制转录。 抑制因子可能的作用机理 * 真核细胞抑制因子的各种功能 * 3.3 转录后水平的调控 真核细胞的基因转录完成后，要经过复杂的加工过程才能成为成熟的mRNA分子，运输到细胞质的核糖体中进行翻译。在这个过程中，有多个因素会对最后的基因产物产生影响。 * √ mRNA的剪接 √ 选择性剪接（alternative splicing） √利用不同的终止密码子和加尾信号进行不同的拼接，产生不同的基因 √ RNA编辑（editing） 常见的几种方式 * 选择性剪接(alternative splicing) 一个基因的转录产物在不同的发育阶段、分化细胞和生理状态下，通过不同的拼接方式，可以得到不同的mRNA和翻译产物，称为选择性剪接(alternative splicing)。所产生的多个蛋白质称为同源体(isoform)。 * 选择性剪接(alternative splicing) * 选择性剪接在真核细胞中广泛存在，也说明这种调节形式的重要性。 * 果蝇的性分化是由一系列基因产物相互作用的结果，通过关键基因转录物的选择性剪接决定了雄性和雌性的差别。 * 转录后加工的调节导致同一种基因在不同组织中有不同的剪接形式，得到不同的基因产物。 * α原肌球蛋白基因可得到10个不同蛋白质产物。 大鼠的肌钙蛋白可产生64个蛋白质同源体。 * 大鼠甲状腺中的降钙素蛋白和脑下垂体中的神经肽是由同一种基因编码的，通过位置不同的加尾信号，导致成熟基因的mRNA序列的3’端不同，结果形成2种不同的蛋白。 * 降钙素 神经肽 * RNA的编辑 1986年BenneR等发现，锥虫线粒体中细胞色素氧化酶亚基Ⅱ(coⅡ)基因的mRNA序列中有4个U是在该基因的DNA序列中没有的。研究后认为这些尿苷酸是在转录中或转录后插进去的。他们将这种改变RNA编码序列的方式称为RNA编辑。 * 基因coII的mRNA序列中有4个U不被基因DNA所编码 * * Blum B等从线粒体中分离出一些长约60nt的RNA，与被编辑mRNA序列互补，可作为编辑的模板，称为指导RNA(guide RNA，gRNA)。 * 在mRNA合成之后运到细胞质中翻译的运输过程中也是一个复杂的过程，也存在诸多的调控点,但目前还不是很清楚。 * 3.4 翻译水平的调控 对于真核生物来说，虽然转录水平是最重要的基因表达调控点，但翻译水平也是一个非常重要的调控位点，且有的基因只能在翻译水平进行调控。 * 3.4.1 5-UTR结构与翻译的起始调控 3.4.2 蛋白质因子的磷酸化与翻译的起始调节 3.4.3 3-UTR结构与mRNA的稳定性的调控 * 3.4.1 5-UTR结构与翻译的起始调控 5‘-UTR中含有的帽子结构、特殊的二级结构以及先导序列等均对翻译有着重要的影响。 * 真核mRNA基因的5’端帽子结构核类型 Capping the 5‘ End * 帽子结构是否存在对翻译效率有明显的影响。帽子结构可以保护mRNA不被核酸外切酶切割降解，是保持模板稳定的重要因素；帽子结构还为mRNA向细胞质的运输提供运输信号；帽子结构为翻译起始因子所识别，并促进起始复合物的装配，提高翻译效率。 5’帽子的生理功能 * 真核基因翻译时起始密码子的寻找是通过起始复合物在mRNA上的滑动来寻找起始AUG的，这个过程需要帽子结构的存在。 * mRNA的5’端存在的二级结构会影响起始复合物的正确装配，所以会抑制蛋白质翻译的起始。在众多的起始因子中，有些就是负责清除mRNA的5’端二级结构的。 还有人认为5’端的高GC含量也会妨碍蛋白质翻译的起始。 * 如酵母的转录因子Gcn4和Gal4、哺乳动物糖皮质激素受体、肝炎病毒激活VP16等激活结构域中含有较多的酸性氨基酸，故名。但是否仅有这种酸性结构域就可以激活基因的转录，还是需要什么其他的特定元件目前还不清楚。 酸性结构域(Acidic activation domain) * 富含谷氨酰氨结构域 (Glutamine-rich domains) 在SP1中发现，其中Glu的含量似乎比其整体结构更重要。 * 富含脯氨酸的结构域 (Proline-rich domains) 在几个转录因子中发现几个连续的脯氨酸可以激活基因的转录。在转录因子C-Jun、AP2