基因表达调控预案.ppt

* 1961年，Jacob F.和Monod J.的操纵子模型： I P O z y A I P O z y A I mRNA 阻遏物结合在O基因上 阻碍ZYA基因的转录 I mRNA lac mRNA ?-半乳糖酶 渗透酶 半乳糖 结构基因: z：β-半乳糖酶基因； y：渗透酶基因 a：转乙酶基因 O：操纵基因 i：调节基因 3．真核生物的基因调控： 缺少比较成熟的理论。 ?.基因丢失：发育过程中，一些组织的细胞丢失了某些基因，决定细胞分化。 如：原生动物（马蛔虫）、昆虫、甲壳纲动物 ?.基因扩增： 某一组织细胞在短期内某一基因的拷贝数大量扩增的现象。 如：非洲爪蟾的卵母细胞rRNA 基因，原有500个拷贝,到粗线期有200万个，扩增近4000倍。 灯刷染色体上大量 扩增rRNA基因 ?. 激素诱导 在真核生物内，调控信号来自体内激素，这些可扩散的物质称为反式作用因子。 ?. 增强子： 指能使与它连锁的基因转录频率明显增强的DNA序列。 例如兔子SV40基因（猿猴病毒）。 SV40DNA-?-血红蛋白基因, 嵌合基因（?-血红蛋白基因）大量表达，SV40 DNA中的140bp 序列具有增强子功能。 ?.异染色质化和染色质的活化： 真核生物可以改变染色体某一区域的异染色质化程度而控制基因的表达。 异染色质化：染色质处于固缩的状态,基因关闭； 染色质活化也能控制基因的活化。 高等生物核内染色体上的基因活性在很大程度上是受染色体上蛋白质的制约的。 人类巴氏小体（箭头）： 女性的一个X染色体异染色质化，来关闭其上携带基因的表达。 蛋白分子的不同状态 共价修饰：磷酸化，糖基化，脂化，亚硝基化，乙酰化，泛素化。 细胞中定位：一个或几个定位，细胞核，细胞质，原生质膜，线粒体，内质网。 配体的存在：小分子和离子对蛋白的结合改变蛋白的状态，影响活性 可变剪接，一种蛋白产生不同的形式 蛋白分子的不同状态 蛋白酶剪切：氨基和羧基剪切，产生蛋白的不同截断形式，性质改变。 寡聚状态：与其它蛋白形成复合体 蛋白构象改变：三级结构调控蛋白功能 * 第五节 基因概念和基因作用 的调控 一、基因的概念和基因作用的调控 紫外灯下的DNA ①．孟德尔： 把控制性状的因子称为遗传因子 如：豌豆红花(C)、白花(c)、植株高(H)、矮(h)。 ②．约翰生： 提出基因(gene)这个名词，取代遗传因子。 ③．摩尔根： 对果蝇、玉米等的大量遗传研究，建立了以基因 和染色体为主体的经典遗传学。 基因是化学实体，以念珠状直线排列在染色体上。 1．经典遗传关于基因的概念： 基因的共性（按照经典遗传学对基因的概念）： ? 功能单位：控制性状，自我复制能力和相对稳定性， 在分裂时有规律地进行分配。 ? 突变单位：一个基因能突变为另一个基因。 ? 交换单位：基因间能进重组，而且是交换的最小单位。 ∴ 经典遗传学认为：基因是一个最小的单位，不能分割。 ⑴．揭示遗传密码的秘密：基因 ? 具体物质。 具体内容： 一个基因 ? DNA分子上一定区段，携带有特殊的 遗传信息 ? 转录成RNA ? 翻译成多肽链，或对其它 基因的活动起调控作用 ( 如调节基因、启动基因、 操 纵基因)。 ⑵．基因不是最小遗传单位 ? 更复杂的遗传和变异单位 例如：在一个基因区域内，仍然可以划分出若干 起作用的小单位。 2．分子遗传学关于基因的概念： ⑶．现代遗传学上认为： ?．突变子：是在性状突变时，产生突变的最小单位。 一个突变子可以小到只有一个碱基对；如移码突变。 ?．重组子：在性状重组时，可交换的最小单位称为重组子。一个交换子只包含一个碱基对。 ?．顺反子：表示一个作用的单位，基本上符合通常所描的基因大小或略小。 所包括的一段DNA与一个多肽链的合成相对应，平均大小为500~1500个碱基对。 ⑷．基因概念： ?．为一个多链编码； ?．功能上被顺反测验或互补测验所规定。 分子遗传学保留了功能单位的解释， 而抛弃 了最小结构单位说法。 基因：相当于一个顺反子，包含许多突变子和 重组子。 ⑴．重叠基因：指在同一段DNA顺序上，由于阅读框架 不同或终止早晚不同，同时编码两个以 上