第七章基因调控2：真核生物基因表达的调控.pptVIP

* 个体发育过程中，DNA模板也会发生规律性变化，从而控制基因表达和生物的发育。包括基因丢失、扩增、重排和移位等方式，可以消除或变换某些基因并改变他们的活性 * Κ型和λ型轻链的恒定区和可变区的氨基酸序列是不同的。在小鼠中，95%的抗体轻链是κ型，而人类抗体轻链中，κ型和λ型各占50%左右。 Κ：卡帕 kappa 在H链的编码区中发现了多样性基因（Diversity），简称为D基因，它的编码高变区的氨基酸。其位置是在V、J基因之间。 * 例如，哺乳类基因组中约存在4万个CpG岛，它们大多位于结构基因启动子的核心序列和转录起始点，其中有60~90% 的CpG 被甲基化， CpG 岛在基因表达调控中起重要作用。 甲基化的胞嘧啶易发生脱氨基作用, 它就变为T, 因此, CpG序列极易丢失。而没有甲基化的胞嘧啶发生脱氨基作用，就可能被氧化成为U，被DNA修复系统所识别和切除，恢复成C。 * * 顺式作用元件：影响自身基因表达活性的非编码DNA序列。 * 核心启动子：保证转录起始所必需的、最少的DNA序列， 位于转录起始点及其上游25－30bp处的TATA盒，它能确定转录起始位点并产生基础水平的转录。 上游启动子元件： 在有的转录起始点上游存在CAAT盒和GC盒，它们基本不参与起始位点的确定，起调节起始的频率，提高转录效率的作用。 * 对于具有锌指结构域的反式作用因子来说，它们所具有的锌指数目一般不一，识别的靶序列也不尽相同。 * 在真核生物中，反式作用因子的功能由于受蛋白质-蛋白质之间相互作用的调节变得精密、复杂，完整的转录调控功能通常以复合物的方式来完成，因此，是否具有转录活化域就成为反式作用因子中唯一的结构基础。 * 原核生物mRNA的半衰期很短，平均大约3分钟。高等真核生物迅速生长的细胞中mRNA的半衰期平均约为3小时。在高度分化的终端细胞中许多mRNA极其稳定，有的寿命长达几天或十几天，加上强启动子的转录，使一些终端细胞特有的蛋白质合成达到惊人的水平。 * * 微管是由α，β两种类型的微管蛋白亚基形成的微管蛋白二聚体，由微管蛋白二聚体组成的长管状细胞器结构 微管的功能：维持细胞形态，辅助细胞内运输，与其他蛋白共同装配成纺锤体，基粒，中心粒，鞭毛，纤毛神经管等结构。 细胞应答可以分为3个阶段： 感知外界信息（信息由细胞膜至核内） 染色质结构的改变，相应转录因子的活化 特定基因的表达过程 问题1：信号是如何顺利通过细胞膜和核膜的阻隔到达核内，从而影响基因表达的特定区域？ 目前认为，细胞表面受体与配体分子的高亲和力特异性结合，能诱导受体蛋白构象变化，使细胞胞外信号顺利通过质膜进入细胞内。 受体（receptor）： 是细胞膜上或细胞内能特别识别生物活性分子并与之结合的成分。它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂。 能与受体呈专一性结合的生物活性分子则称为配体。 配体（ligand）： 真核细胞主要跨膜信号传导途径 细胞表面的三类受体示意图 胞外信号通过细胞膜和核膜的阻隔到达核内后，反式作用因子被活化而特异性的结合到特定DNA序列（顺式作用元件）上。同时，通过自身具有的转录活化域活化其他相关因子，从而发挥转录调控作用。 问题2：反式作用因子是如何被活化呢？ 真核生物反式作用因子活性调节的主要方式 1、蛋白质磷酸化介导的信号传导及基因转录的调控 2、蛋白质乙酰化对基因转录的影响 3、激素对基因转录的影响 4、热激蛋白对基因表达的影响 5、金属硫蛋白基因的多重调控 转录调控实例： 第四节 其他水平上的调控 （ Gene Regulation on the other levels） 在真核生物基因表达的调控中，DNA水平和转录水平上的调控占有十分重要的地位，但其他水平上的调控也不能忽视。这些调控包括：RNA的加工成熟、RNA由细胞核转运到细胞质、翻译水平的调控以及翻译后水平的调节等多个环节的调控。 引 言 一、转录后加工的多样性 真核生物的基因可以按其转录和转录后的加工方式分为两大类：即简单转录单位和复杂转录单位。 （1）简单转录单位：这类基因只编码产生一个多肽，其原始转录产物有时需要加工，有时则不需要加工。 第一种简单转录单位：基因没有内含子， mRNA 3′末端没有ploy(A)，因此不存在转录后加工问题。如：组蛋白基因。 第二种简单转录单位：基因没有内含子，所编码的mRNA不需要剪接，但需要加ploy(A)。如：腺病毒蛋白IX，α-干扰素和许多酵母蛋白质基因。 第三种简单转录单位：这类基因都有