第八章基因的表达与调控(下).ppt

真核基因表达调控的主要层次 8.1 真核生物的基因结构与转录活性 8.1.1 基因家族 简单的多基因家族 脊椎动物中rRNA基因家族的结构 复杂的多基因家族 复杂多基因家族 受发育控制的复杂多基因家族 不同发育阶段的血红蛋白亚型 不同发育阶段的血红蛋白亚型 图1－14 人体发育过程中不同类型β珠蛋白的浓度变化 8.1.3 假基因的产生 8.1.4 真核生物DNA水平上的基因表达调控 （1）“开放”型活性染色质结构对转录的影响 细胞核中成簇的异染色质 DNase Ⅰ超敏感位点 Indirect end-labeling identifies the distance of a DNAase hypersensitive site from a restriction cleavage site 常染色质，示活性染色质和非活性染色质及DNaseⅠ超敏感位点 （2）H1组蛋白修饰对染色质结构的影响 （3）核心组蛋白修饰对染色质结构的影响 （4）非组蛋白修饰对染色质结构的影响 （5）基因丢失 基因丢失 基因丢失（续） 基因丢失（续） （6）基因扩增 基因扩增（续） 基因扩增（续） 基因扩增（续） 双微染色体电镜照片 （7）基因重排 酵母的交配型（接合型，mating type） 酵母交配型的变化 MAT 活性盒转换的机理 MAT活性盒转换的机理 酵母交配型变化中HO 基因的作用 (8) DNA甲基化 DNA甲基化与基因表达 甲基化对基因表达的影响机理 “普通”区域与CpG岛的比较 DNA中甲基化的C容易突变成T DNA甲基化与X染色体失活 Xist RNA与X染色体失活 X染色体上的基因表达状态 X染色体的失活状态可以传递给子代细胞 DNA甲基化的进化 8.2 真核基因转录机器的主要组成 典型的真核生物基因结构 8.2.1 顺式作用元件 TATA box 没有TATA box的启动子 近侧调节元件 近侧调节元件 一些特殊基因中具有远侧调节元件 远距离调节元件 2. 增强子及其对转录的影响 增强子的特点(续) 增强子的特点(续) 增强子的作用机制 增强子的作用机制 SV40病毒早期启动子和增强子序列组成 真核生物中转录因子活性调节的主要方式 真核生物中转录因子活性调节的主要方式 三、蛋白质磷酸化对基因转录的调控 四、蛋白质乙酰化对基因表达的影响 五、激素与热激蛋白对基因表达的影响 细胞内铁浓度对铁蛋白mRNA和转铁蛋白受体mRNA翻译的影响 细胞内铁浓度对铁蛋白mRNA和转铁蛋白受体mRNA翻译的影响 5. Kozak序列 Kozak规则 蛋白质分子与核酸分子相互作用研究方法 研究DNA-结合蛋白 相互作用的实验方法Ⅰ 足迹法 研究DNA-结合蛋白相互作用的实验方法Ⅱ Southwestern印迹 研究DNA-结合蛋白 相互作用的实验方法Ⅲ 酵母单杂交法 酵母单杂交法 用于酵母单杂交的受体细胞和重组载体 酵母单杂交筛选DNA结合蛋白的基因 酵母双杂交法 酵母双杂交法 酵母双杂交法 体外蛋白质相互作用技术Ⅰ 体外蛋白质相互作用技术Ⅱ 体外蛋白质相互作用技术Ⅲ 体外蛋白质相互作用技术Ⅳ 体外蛋白质相互作用技术Ⅴ 酵母单杂交系统(one-hybrid system)是近年来发展的一种有效克隆DNA结合蛋白的方法。在利用该系统进行研究时，通常将所需研究的目标顺式调控元件插入到单杂交系统质粒中的报告基因上游，然后将该质粒通过同源重组整合到酵母染色体中，通过营养缺陷型筛选出标记基因整合在染色体上的重组细胞。以此细胞作为筛选DNA结合蛋白基因的受体细胞。 从所要研究的动植物材料中分离mRNA，反转录产生cDNA，并构建与GAL4蛋白转录激活区融合的cDNA文库，以前述酵母细胞为受体，用该cDNA文库转化。当cDNA中编码的蛋白与目标顺式调控元件DNA序列结合时，融合在该蛋白上的GAL4蛋白转录激活区使目标顺式调控元件DNA下游的报告基因表达，从而筛选出含有与目标顺式调控元件DNA序列结合的蛋白基因的酵母菌落。 将人工构建的基因导入酵母细胞中，以此细胞为受体细胞。将下列重组载体导入受体细胞中，制作表达文库。 受体细胞 重组载体 B、谷氨酰胺丰富区(glutamine-rich domain)（P区） SP1的N末端含有2个主要的转录激活区，氨基酸组成中有25%的谷氨酰胺，很少有带电荷的氨基酸残基。酵母的HAP1、HAP2和GAL2及哺乳动物的OCT-1、OCT-2、Jun、AP2和SRF也含有这种结构域。 * C、脯氨酸丰富区(proline-rich domain) （Q区） CTF家族（包括CTF-1、CTF-2、CTF-3）的C末端与其转录激活功能有关，含有20%-30%的脯氨酸残基。 * （8