07 第七章 基因表达调控课件.pptVIP

+ + + + 转录 无葡萄糖，cAMP浓度高时 有葡萄糖，cAMP浓度低时 (三) CAP的正性调节 Z Y A O P DNA CAP CAP CAP CAP CAP CAP 生物化学 护理学专业本科教材 (四) 协调调节 ※当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用； ※ 如无CAP存在，即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。 单纯乳糖存在时，细菌利用乳糖作碳源； 若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在时 , 细菌首先利用葡萄糖。 葡萄糖对 lac 操纵子的阻遏作用称分解代谢阻遏（catabolic repression）。 生物化学 护理学专业本科教材 mRNA 低半乳糖时 高半乳糖时 葡萄糖低 cAMP浓度高 葡萄糖高cAMP浓度低 RNA-pol O O O O 生物化学 护理学专业本科教材 二、色氨酸操纵子 (一) 色氨酸操纵子的结构 生物化学 护理学专业本科教材 (二) 转录衰减 trp trp 高时 trp 低时 mRNA O P I 调节区 结构基因 前导肽 衰减子 色氨酸操纵子 生物化学 护理学专业本科教材 衰减子结构 (attenuator) 核糖体 新生肽链 mRNA DNA 1 2 3 4 UUUU 3’ 1.当色氨酸浓度高时 trp 密码子 转录衰减机制: 5’ 生物化学 护理学专业本科教材 1 2 3 4 5’ 核糖体 2.当色氨酸浓度低时 生物化学 护理学专业本科教材 SOS反应 SOS基因 紫外线 激活 Rec A Lex A阻遏蛋白 与DNA 损伤修复有关的酶和蛋白质 基因表达 Lex A阻遏蛋白 操纵序列 DNA 三 其他转录调控方式 生物化学 护理学专业本科教材 基因重组 H2鞭毛素 阻遏蛋白 Hin重组酶 转位片段 hin H2 I H1 H1鞭毛素 沙门菌鞭毛素基因的调节 hin H2 I DNA 启动序列 H1 启动序列 生物化学 护理学专业本科教材 第三节真核基因转录的调节系统 生物化学 护理学专业本科教材 一、真核生物基因组结构的特点 (一) 真核基因组结构庞大 9 哺乳类动物基因组 DNA 约 3 × 10 碱基对 编码基因约 rDNA等重复基因约 占 5% ~ 10% 生物化学 护理学专业本科教材 (二) 单顺反子（monocistron） 即一个编码基因转录生成一个mRNA分子，经翻译生成一条多肽链。 (三) 重复序列 单拷贝序列（一次或数次） 高度重复序列（ 10 次） 6 中度重复序列（ 10 ~ 10 次） 4 3 多拷贝序列 (四) 基因不连续性 生物化学 护理学专业本科教材 二、 真核基因表达调控特点 (一) RNA聚合酶 (二) 活性染色体结构变化 1.对核酸酶敏感 活化基因常有超敏位点，位于调节蛋白结合位点附近。 生物化学 护理学专业本科教材 2.DNA拓扑结构变化 天然双链DNA均以负性超螺旋构象存在； 基因活化后， RNA-pol 正超螺旋 负超螺旋 转录方向 3.DNA碱基修饰变化 真核DNA约有5%的胞嘧啶被甲基化， 甲基化范围与基因表达程度呈反比。 生物化学 护理学专业本科教材 4.组蛋白变化 ① 富含Lys组蛋白水平降低 ② H2AH2B二聚体不稳定性增加 ③ 组蛋白修饰 ④ H3组蛋白巯基暴露 (三) 正性调节占主导 (四) 转录与翻译分隔进行 (五) 转录或修饰、加工 生物化学 护理学专业本科教材 三、 真核基因转录起始调节 (一) 顺式作用元件 1.启动子 真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，至少包括一个转录起始点以及一个以上的功能组件 TATA盒 GC盒 CAAT盒 生物化学 护理学专业本科教材 2.增强子（enhancer） 指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性、增强启动子转录活性的DNA序列。 3.沉默子（silencer） 某些基因的负性调节元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。 生物化学 护理学专业本科教材 (二) 反式作用因子 1.转录调节因子分类（按功能特性） * 基本转录因子 是RNA聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白质因子，决定三种RNA(mRNA、tRNA及rRNA ) 转录的类别。 生物化学 护理学专业本科教材 * 特异转录因子 为个别基因转录所必需，决定该基因的时间、空间特异性表达。 转录激活因子 转录抑制因子 生物化学 护理学专业本科