动物分子生物学第六章 基因的表达调控- 2.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 增强子（enhancer） 又称远上游序列（far upstream sequence），是远距离调节启动子以增加转录效率的DNA序列。 增强子的作用特点 1）增强转录效率十分明显。10-200倍； 2）位置不固定。5’上游，内部，或3’下游； 3）不具有方向性。可双向促进基因转录； 4）能以远距离对启动子产生影响； 5）一般具有组织或细胞特异性，是特异蛋白的结合位点； 6）大多为重复序列，一般有核心序列： (G)TGGA/TA/TA/T(G) 沉默子（silencer） 基因表达的负调控元件。作用方式与增强子相似。 绝缘子(insulator) 长约数百个核苷酸，通常位于启动子与增强子或启动子与沉默子之间，其明显特征是能够阻止染色质的激活或阻遏作用。 RNA聚合酶II的启动子及其调控元件 指前体mRNA在不同的发育阶段或者不同的生理状态下，通过不同的剪接方式，得到不同成熟mRNA的过程。又称选择性剪接。 通过可变剪接，一条mRNA前体可产生两条或多条成熟mRNA序列。 （四）转录后水平的调控 1．可变剪接（alternative splicing） 可变剪接发生在5’或3’非编码区：可能对翻译效率有影响，但产生蛋白质序列相同。 可变剪接发生在编码区：产生不同蛋白质。 可变剪接的方式：多个转录起始位点（基因含有多个启动子）；多个加尾信号；选用不同的剪接方式。 不同剪接方式： 1）拼接缺失外显子 2）拼接保留内含子 3）外显子中存在拼接点（部分缺失外显子） 4）内含子中存在拼接点（部分缺失内含子） 免疫球蛋白的可变剪接 2. 反式剪接（trans-splicing） 发生在两个RNA分子间的剪接，即以两种不同来源的RNA前体分子作为底物，经过剪接形成一条成熟mRNA序列的过程。 锥虫的反式剪接 成熟mRNA的5’端含有一个35bp的前导序列，是通过反式剪接从基因组其它区域拼接而来的。 锥虫的反式剪接 基因上游含有一个35bp的重复序列（前导序列） 二者通过类似内含子的剪接方式形成一个新的mRNA序列。 前导序列转录产物在35bp后有一个5’剪接位点序列；基因mRNA 前端有一个3’剪接序列； 3. RNA编辑 （RNA editing） RNA编辑的概念：转录后，通过替换、插入或者缺失初始转录本上特异位点核苷酸，从而改变转录产物的遗传信息的过程。 基因在转录后可通过RNA编辑，翻译出氨基酸序列不同的多种蛋白质。 RNA编辑的特点: 形成或删除起始密码子或终止密码子； 改变密码子信息，扩大编码的遗传信息量； 较大程度的改变了DNA的遗传信息，使该基因成为隐秘基因或模糊基因。 载脂蛋白APOB 的RNA 编辑 4. 非编码RNA（ncRNA）的调控 按长度可分为两大类： 长链ncRNA（lncRNA）: 200nt 短链ncRNA:siRNA, miRNA，asRNA 和piRNA等 主要功能： 影响染色质的结构，调控基因转录； 参与RNA的加工、修饰，影响蛋白质的稳定和转运。 长链非编码RNA（lncRNA） 主要功能： 参与X染色体的沉默; 染色体修饰; 转录激活和转录干扰; 核内运输。 短链非编码RNA的调控 （1）siRNA?(Small interfering RNA) 是一种外源性的长度约为21-25nt的双链小分子RNA。导入细胞后，能够通过序列互补特异性的引导目标基因mRNA的降解。 siRNA是RNA 干扰（涉）的中间产物。 （1）RNA干涉（RNA interference） RISC：RNA induced silencing complex， RNA诱导的沉默复合体 （2）MicroRNA（miRNA） MiRNA（微小RNA）是一类广泛存在于真核生物中的内源性长约21-25nt的单链RNA。能导致靶基因mRNA的降解或翻译的抑制。 产生过程： 由miRNA基因转录出初级RNA，经RNaseⅢ酶切后形成具有发夹结构长约60-120个碱基大小的单链RNA前体，再经Dicer酶切割生成双链前体miRNA，最后在RISC（RNA induced silencing complex）中释放互补链，形成长度为22nt左右的5′端带磷酸基团、3′端带羟基的成熟miRNA。 miRNA的生成 miRNA 作用机制 翻译起始抑制 反义起始后抑制-解除核糖体 水解多肽 No support 降解mRNA miRNA与siRNA的