第九章真核生物基因表达调控-佘.ppt

9. 真核生物基因表达的调控 9.1 DNA水平的调控 9.2 染色质水平上的基因活化调节 9.3 转录水平的调控 9.4 转录后水平的调控 9.5 翻译水平调控 9.6 翻译后水平调控 9.7 原核与真核基因表达调控差异 9.1 DNA水平的调控 9.1.2 基因扩增 在没有发生细胞分裂，整条染色体几乎没有复制的情况下，细胞内某些特定基因的拷贝数专一性增加的现象 9.1.2.1 为满足正常的生长发育需要 如两栖类和昆虫卵母细胞rRNA基因的扩增: 卵母细胞中的rDNA拷贝数比体细胞中增加了4000倍，用于转录合成卵裂期所需要的1012个核糖体。 在果蝇滤泡细胞中，编码卵壳蛋白的卵壳基因的扩增 9.1.2.2 外界环境因素引起基因扩增 基因扩增与肿瘤形成及细胞衰老有关。在原发性的视网膜细胞瘤中，含myc 原癌基因的DNA区段扩增10－200倍。 许多致癌剂可诱导DNA扩增。 9.1.3 基因重排 特异性调节，发生在特殊的细胞类型中 例如：酿酒酵母接合型 哺乳动物免疫球蛋白编码区的连接 无序的，发生在肿瘤细胞基因组中 9.2 染色质水平上的基因活化调节 9.2.1 真核染色体的结构 9.2.2 染色体对基因的表达有调控作用 9.2.3 组蛋白和有关蛋白质的改变 9.2.4 转录活跃区对核酸酶的敏感性提高 9.2.5 甲基化程度降低 9.3 转录水平的调控 真核生物细胞中有成千上万个基因表达，不同类型细胞由不同组合的基因表达。那么，每种细胞如何保证正确的基因组合表达？ 一种途径是基因重复：基因有多个拷贝，不同类型细胞表达不同的拷贝，不同拷贝的表达处于不同调控系统。 另一种途径是复合控制系统：真核生物单拷贝基因转录调控系统,网络 9.3.1 Britten-Davidson model Sensor感受位点：位于整合基因5‘端，接受调控信号，激活整合基因表达 Integrator 整合基因：产生激活因子 Gene 结构基因 Receptor接受位点：位于结构基因5’端，被激活因子识别 9.3.2 基因转录的顺式调控元件 cis-element 由若干可以区分的DNA序列组成，并与特定的功能基因相连，组成基因转录的调控区，通过与相应的反式作用因子结合，实现对基因转录的调控。 按照功能分为启动子、增强子、沉默子 按照调控水平分为: 基础转录水平的顺式调控元件，如启动子； 特异诱导高效表达的顺式调控元件，如增强子 9.3.2.1 启动子 9.3.2.2. Enhancer sv40 促进转录，不具有启动子专一性 功能与方向，位置无关 远距离发挥作用 (100~500bp，10Kb) 组织或细胞特异性 必须有两个(以上)增强子成份紧密相连，enhanson 9.3.2.3 Response element 应答元件、效应元件：一组受到共同调控的基因，都有一个相同的元件（序列），此元件能与某一个(类)专一蛋白结合，使基因对其作出反应 含有短的共有序列；在不同基因中，拷贝相似，有时有多个拷贝；与转录起点距离不固定，一般位于上游元件或增强子内；常是启动子的上游元件或增强子 9.3.2.4 silencer 负调控元件, 不受距离和方向限制，可对异源基因的表达起作用 对真核生物成簇基因的选择性表达起重要作用 例如 酵母，mating type ?-珠蛋白ε基因簇 T淋巴细胞激活所需要的CD4/CD8基因 Sawada S.,1994,A lineage-specific transcriptional silencer regulates CD4 gene expression during T lymphocyte development. Cell 77:917-929 对细胞亚型成熟过程中特异性的选择表达 9.3.3 基因转录的反式作用因子 DNA binding domain：100aa，氢键，大沟 transcription active domain：30-100aa regular domain：与其它因子或调控蛋白结合 1. 结构特点 构成任何一种特征序列或结构的基本单位，是超二级结构 已发现4种结构基元在DNA结合中起主要作用 DNA结合结构域数据库 TRANSFAC DNA结合结构域即家族成员 TRRD 转录调控区数据库 COMPEL 混