《分子生物学》-8.1真核生物RNA聚合酶 Ⅱ转录的调控 及mRNA的加工（中大生科院）.docxVIP

8.1真核生物RNAPⅡ转录的调控及mRNA的加工

真核生物的转录调控

三个步骤：起始、延伸及终止

真核生物的转录调控因素

核小体结构对基因转录的影响

由核心组蛋白（H2A,H2B,H3,H4）与DNA构成核小体结构时，即能起到抑制基因转录的作用（4倍）

添加组蛋白H1进一步抑制基因转录（25-100倍）；

表观遗传学调控基因的转录活性

RNA聚合酶Ⅱ介导的转录及其调控

顺式作用元件

ClassⅡ启动子、增强子、沉默子、绝缘子

启动子（有位置依赖性）

位于转录起始位点附近，通过募集RNAP和转录因子，调控基因转录启动的DNA序列

近端启动子元件（Proximalpromoterelement）

核心启动子

TFⅡB识别元件（TFⅡB-recognitionelement,BRE）

TATAbox

起始子（Initiator,Inr）

下游核心元件(Downstreamcoreelement,DCE):3subelements（SI:+6to+12,SⅡ:+17to+23,SⅢ:+31to+33）

Motiftenelement(MTE):+18to+27

下游启动子元件（Downstreampromoterelement,DPE）

近端启动子元件和核心启动子共同募集RNAPⅡ以及通用转录因子。

其中，以核心启动子为主，近端启动子元件起辅助作用

近端启动子元件

功能：调节转录活性，缺失会导致转录活性下降

GCbox：富含G和C，如GGGCGG（-47~-61区）和CCGCCC（-80~-105区），可有2个或更多的拷贝,由转录因子Sp1识别

CCAATbox：共同序列为CCAAT，由转录因子CCAAT结合蛋白（CTF）识别

共同序列是指位于位于非模板链上的序列

Note：GCbox与CCAATbox介于启动子与增强子之间，它们没有方向依赖性(类似增强子)，但具有位置依赖性(类似启动子)

核心启动子

TFⅡB识别元件（BRE）

位于TATAbox上游，保守序列为SSRCGCC(位于非模板链)（S=G/C,R=A/G）

TATAbox

位于转录起始位点上游约25-30bp（在酵母中可达30~300bp），共同序列为TATAWAAR(位于非模板链)。（R=A/G,W=A/T）

被TFⅡD复合物的TBP（TATA-boxbindingprotein）亚基识别

功能

a.确定转录起始位点（TATA区下游25-30bp左右）

b.决定启动子是否有活性

有些基因的TATAbox序列中会出现C，如HBB基因(CATA)

高效特异表达的基因通常含有TATAbox

有两类基因甚至缺乏TATAbox:

看家基因（housekeepinggene）

发育调节基因（homeoticgene）

起始子（Inr）

转录起始位点前后的保守序列，共同序列为：YYANWYY(位于非模板链),可以确定转录起始位点，其中A为转录起始位点（Y=C/T,W=T/A）

被TFⅡD复合物的TAF1和TAF2以及其他亚基识别

下游核心元件（DCE）

位于Inr元件下游

共同序列为：CTTC（SI）...CTGT（SⅡ）...AGC（SⅢ）

被TFⅡD复合物识别,参与转录调控

通常一个启动子中仅会含有3个亚元件中的1-2个，少数含有全部3个亚元件

MTE（Motiftenelements）

位于DPE上游，保守序列为CSARCSSAACGS(位于非模板链)

被TFⅡD复合物识别，与Inr元件协同募集TFⅡD复合物，在无TATAbox和DPE的情况下也能与Inr一起起始转录

下游元件（DPE,downstreampromoterelement）

共同序列为：RGWYV（R=A/G,W=A/T,Y=C/T,V=A/C/G）

被TFⅡD复合物的TAF6和TAF9亚基识别，与Inr元件协同募集TFⅡD

每个基因的启动子都是不一样的。在大多数启动子中，至少会缺失其中一个元件。如缺少TATAbox的启动子通常含有DPE

增强子（Enhancer）（无方向位置依赖性）

真核生物中能够促进或提高基因转录水平的DNA元件

位置：基因上下游1000kb以内，甚至在基因内部。

功能：转录激活因子（Activator,如CREB，Myc，NF-kB，Fos，Oct-1等）结合增强子,并募集通用转录因子、转录辅因子、RNAPⅡ等，从而促进转录。

沉默子（Silencer）无方向和位置依赖性

真核生物中能够抑制或降低基因转录水平的元件

位置：基因上下游1000kb以