第13章基因表达调控的ser.ppt

;第一节基因表达调控的基本概念;（一）基因（gene ,P51, p237,p321 ）是负载特定遗传信息的DNA功能片段。能编码产生多肽链或RNA。;（二）基因组（genome，p52,p237,p240,p243,p321）一个单倍体细胞中所有DNA分子的总和;（三）基因表达(gene expression) ——基因转录及翻译的过程。即：生成具有生物学功能产物的过程。;基因表达是受调控的。;二、基因表达具有时间、空间特异性;（二）空间特异性;三、基因表达的方式存在很大差异; 无论表达水平高低，管家基因较少受环境因素影响，只受启动子与RNA聚合酶相互作用影响。在个体各个生长阶段的大多数或几乎全部细胞中持续表达，或变化很小。区别于其他基因，这类基因表达被视为基本（或组成性）基因表达(constitutive gene expression)。;管家基因高度保守并且在大多数情况下持续表达，因此管家基因常被用于分子生物学研究中作为其它基因表达的参照物。最常用的此类管家基因有3-磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH ）和肌动蛋白（β-actin ）基因。;glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogease (GAPDH);Western blot analysis of lysates from various cell lines/tissue using β-Actin Antibody ;（二）诱导和阻遏表达;在一定机制控制下，功能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，均需协调一致、共同表达，即为协调表达(Coordinate Expression)，这种调节称为协调调节(Coordinate Regulation)。;四、基因表达调控为生物体生长、发育所必需;（二）维持个体发育与分化;果蝇的同源异型基因突变，肢体发育异常;哺乳动物的胚胎发育;第二节基因表达调控的基本原理;（一）基因表达调控的多层次和复杂性;转录;1.原核生物：基因组和染色体结构简单，转录和翻译在同一时间和位置发生—— ☆基因调节主要在转录水平上进行。 2.真核生物：转录和翻译在时间、空间上被分隔开，且转录和翻译后都有复杂的信息加工过程—— ☆基因表达在不同水平上都需要进行调节。;二、基因转录激活调节基本要素;原核生物的特异DNA序列;操纵子定义：原核生物基因组中，能转录出一条mRNA的几个功能相关的结构基因及其调控区域，称为一个操纵子(Operon)。; 操纵子中被调控的编码蛋白质的基因可称为结构基因(Structural Gene, SG)。一个操纵子中含有2个以上的结构基因，多的可达十几个。因此原核生物基因组成为多顺反子。;E.Coli乳糖操纵子的结构基因;B. 启动序列;共有序列(consensus sequence) 的任一碱基突变或变异都会影响RNA聚合酶与启动序列的结合及转录起始，因此共有序列决定启动序列的转录活性大小。;RNA转录起始;C、 操纵序列;　　以乳糖操纵子中的操纵序列为例，其主要操纵序列（O1）序列位于启动子（p）与被调控的基因之间，部分序列与启动子序列重叠。 ;D、 调控基因 ;　 阻遏蛋白(repressive protein)：与操纵区结合后能减弱或阻止其调控的基因转录，其介导的调控方式为负调控。 激活蛋白(activating protein)：与操纵区结合后能增强或启动其调控的基因转录，所介导的调控方式为正调控。 ;操纵子模型的代表：E.coli 乳糖操纵子的结构;真核生物的特异DNA序列;不同真核生物的顺式作用元件中也会发现一些共有序列，如TATA盒、CAAT盒、GC盒等，这些共有序列是RNA聚合酶或特异转录因子的结合位点。;基因的组织结构及顺式作用元件;不同基因具有各自特异的顺式作用元件。 常见的真核基因的顺式作用元件有：启动子（promoter）、增强子（enhancer）、沉默子（silencer）等。 通常是非编码序列，但并非都位于转录起始点上游。;;基本要素二：转录调节蛋白;(2)真核生物的调节蛋白(又称转录因子，transcription factors，TF);　　　有些基因产物特异识别并结合自身基因的调节序列，调节自身基因的开启或关闭称顺式作用，这种调节蛋白称顺式作用蛋白。;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;基本要素三：DNA - 蛋白质、 蛋白质-蛋白质的相互作用。; 当调节蛋白落入DN