医学分子生物学上课用5基因表达调控.ppt

三个共有序列：转录起始点、-10区、-35区。 * 无论是正调控，还是负调控，操纵子的开启与关闭都受到环境因子的诱导，这种因子能与调控蛋白结合，改变调控蛋白的空间构象，从而改变其对基因转录的影响，因此称为效应物。 * 阻遏蛋白与操纵基因结合的分子机制：操纵基因区域具有反向重复序列（能与蛋白质特异结合的DNA特征性结构） * 实验用的诱导物：乳糖、IPTG、TMG（巯甲基半乳糖苷）、ONPG（O-硝基半乳糖苷） 异乳糖是直接诱导物，能与阻遏蛋白直接结合。 乳糖?异构乳糖（开启诱导物） 异丙基硫代半乳糖苷(IPTG，体外试验) 体外实验——IPTG、X-Gal IPTG是自己不被分解的强诱导物 X-Gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)是β-半乳糖苷酶的底物，水解后呈蓝色。 TMG（巯甲基半乳糖苷） ONPG（O-硝基半乳 阿拉伯糖操纵子由结构基因B、A、D及调控元件I1、I2、O1、O2和启动子构成。araC基因编码调节蛋白AraC。 * 不存在阿拉伯糖时，AraC二聚体与O1、O2及I1结合，DNA弯曲成环结构。由于I2不被占据，B、A、D基因不发生转录。 * 环腺苷酸(cAMP)受体蛋白CRP(cAMP receptor protein),cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP(cAMPactivated protein )。 * CAP因子是同二聚体，每个亚基有一个DNA结合域、一个转录激活域。 * 通过负调控因子和正调控因子所进行的复合调控。阻遏蛋白与操纵基因结合，防碍RNA pol与P结合形成开放性启动子复合物，阻止基因转录；CAP与CAP结合位点结合促进RNApol与P结合，引起有效转录。 * 通过负调控因子和正调控因子所进行的复合调控。阻遏蛋白与操纵基因结合，防碍RNA pol与P结合形成开放性启动子复合物，阻止基因转录；CAP与CAP结合位点结合促进RNApol与P结合，引起有效转录。 * 与乳糖操纵子的作用正好相反，色氨酸操纵子控制的是合成代谢，最终合成产物是色氨酸。 负控制的阻遏模型：Trp是辅助阻遏物 存在衰减调控 原核生物转录翻译同时进行，因此核糖体也参与调控过程。 * 反义RNA的概念 指与靶mRNA互补的RNA，可以影响靶基因mRNA剪切、翻译和促进靶mRNA的降解，从而抑制目的基因的表达。 作用：抑制靶基因转录、影响前体mRNA 剪切、影响mRNA的翻译和促进靶RNA的降解 * 番茄和香蕉是否耐储存，是与其呼吸有关，呼吸是靠乙烯这种激素刺激的，这是后熟现象。 反义基因在耐储藏番茄育种中的应用 胚胎发育过程中都遵循了严格的时间性和空间性。 * 如一些低等生物（如线虫）体细胞发育过程中发生染色质丢失。 例如：线虫 胚胎期：有1090个细胞 成 虫：959个细胞 有131个细胞在发育过程中发生凋亡。 * 如：原癌基因不适当的扩增，导致肿瘤的发生。 * 不正确的重排也会导致疾病的研究，白血病研究中，k502细胞中，9好染色体上的abl1基因和22号染色体上的bcl基因发生互换，形成融合基因。融合基因一旦产生能随着细胞分裂稳定的传递，就形成了一个稳定的肿瘤的分子标记物，临床上很多检查会对这样的基因展开。 * （2）增强子（enhancer） 指位于启动子上游或下游并通过启动子增强目标基因转录效率的DNA序列，增强子本身不具备启动子活性。 位置距离及作用方向不固定 决定基因表达的时空特异性 （3）其他元件 ① 沉默子（silencer） 指在真核基因内抑制基因转录的DNA序列，与反式作用因子相互结合而起作用。不受距离和方向的限制，并可对异源基因的表达起作用。 ②终止子：加尾信号 3. 反式作用因子(trans-acting) 能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件8～12bp核心序列上，参与调控靶基因转录效率的一组蛋白质。 在结构上含有与DNA结合的结构域。 （1）反式作用因子根据作用方式分为三类： ①通用转录因子。普遍存在的转录因子。 元件名称 共有序列 转录因子及其结合DNA的长度 TATA box TATAAAA TBP ~10bp GC box GGGCGG SP-1 ~20bp CAAT box GGCCAATCT CTF/NF1 ～22bp ② 组织特异性转录因子。与基因表达的组织特异性有很大关系。 ③ 诱导性反式作用因子。活性能被特异的诱导因子所诱导。 * （2）转录因子结构 DNA结合域 转录激活域 TF 结合其它蛋白质结构域 （如，二聚化结构域） * ①最常见的DNA结合域： 同源结构域 （homeodomain，HD） 同