第七章 真核生物表达调控教程文件.ppt

7.1.4.3．DNA甲基化与X染色体失活 X染色体失活是发育过程中独特的调节机制。 雌性胎生哺乳类动物细胞中两条X染色体之一在发育早期随机失活，以确保与只有一条X染色体的雄性个体内X染色体基因的剂量相同。一旦发生X染色体失活，这个信息便能够稳定地传递给子代细胞，使该细胞有丝分裂所产生的后代都保持同一条X染色体失活。 X染色体失活中心(X-chromosome inactivation center,Xic): Xist基因(Xi-specific transcript) 7.2 真核基因转录水平的调控 真核基因调控主要也是在转录水平上进行的，受大量特定的顺式作用元件（cis-acting element，又称顺式作用元件）和反式作用因子（trans－acting factor，又称跨域作用因子）的调控，真核生物的转录调控大多数是通过顺式作用元件和反式作用因子复杂的相互作用来实现的。 　　 真核细胞的三种RNA聚合酶（Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ）中，只有RNA聚合酶Ⅱ能转录生成mRNA，以下主要讨论RNA聚合酶Ⅱ的转录调控。 I型： 45 S-rRNA II型： hnRNA III型： 小分子RNA（5S-rRNA，tRNA，snRNA） 1. 顺式作用元件(cis-acting elements) 　　真核基因的顺式调控元件是基因周围能与特异转录因子结合而影响转录的DNA序列。其中主要是起正调控作用的顺式作用元件，包括启动子(promoter)、增强子(enhancer)等；。 真核基因表达以正调控为主 　　真核RNA聚合酶对启动子的亲和力很低，基本上不能独靠其自身来起始转录，而是需要依赖多种激活蛋白的协同作用。 真核基因调控中虽然也发现有负性调控元件，但其存在并不普遍；真核基因转录表达的调控蛋白也有起阻遏和激活作用或兼有两种作用者，但总的是以激活蛋白的作用为主。 即多数真核基因在没有调控蛋白作用时是不转录的，需要表达时就要有激活的蛋白质来促进转录。 换言之：真核基因表达以正调控为主导。 （一） 顺式作用元件 真核生物DNA序列 和被转录的结构基因距离较近 包括：启动子（启动子上游近侧序列） 增强子 和转录调控有关(可影响自身编码基因表达活性) 真核基因转录激活调节 1. 启动子和启动子上游近侧序列 是RNA聚合酶结合位点周围的DNA序列 位于转录起始点的上游 按其对RNA聚合酶的影响分为两类: 位于较上游的元件，强烈影响转录起始 CAAT box ，GC box 离转录点较近，起转录起始调控作用 TATA box 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 2.增强子 一类能增强真核生物启动子功能的顺式作用元件（DNA序列） 增强子、启动子交错覆盖/连续 没有增强子 启动子不表现活性 没有启动子 增强子无法发挥作用 增强子作用不受序列方向的制约 有组织特异性 3. 反应元件 真核细胞处于某一特定环境时 有反应的基因具有相同的顺式作用元件 这一类顺式作用元件--反应元件（DNA序列） 特点：（１）具较短的保守序列　　　（２）与转录起始点的距离不固定　　　（３）可位于启动子或增强子内 举例：激素反应元件（HRE） 真核细胞DNA上位于基因上游能被转录因子识别和结合，能对特定环境因素作出应答反应的DNA序列．能专一结合特异性蛋白因子,从而调控基因特异表达. 应答元件(response element) 包括:热激应答元件（HSE） 糖皮质激素应答元件(GRE) 金属应答元件(MRE) 血清应答元件(SRE) 当糖皮质激素作用时,真核细胞中有反应的基因具有此类顺式作用元件 各种应答元件的作用原理是相同的，即特定的蛋白因子识别应答元件并与其结合，从而调控基因的表达。 热激应答是多个基因受单一转录因子调控，温度升高，在关闭一些基因转录的同时，打开热激基因(heat shock gene)的转录。无论是细菌还是高等真核生物，热激基因散布在不同染色体上或同一染色体的不同部位，即生物处在最适温度范围以上时，受到热的诱导，就会使许多热激基因转录，合成一系列热激蛋白。热激蛋白是一种分子陪伴(moleculer chaperon)，可以使因温度升高而构型发生改变的蛋白质恢复成维持原有的三维构象，不致丧失功能而使机体得以存活。 2、反式作用因子（转录因子 transcription factor） 一类在真核细胞核中发挥作用的蛋白质因子 反式作