乳糖操纵子的调控机理.ppt

2021/3/27 * 反式作用因子激活后,通过识别并结合基因上游的启动子元件或增强子中的保守序列,从而发挥其对下游基因的调节作用。那么反式作用因子又是如何影响下游基因活性呢?目前提出反式作用因子有以下几种作用模式: 1、成环:当反式作用因子与增强子结合后,利用DNA的柔曲性,弯曲成环，使增强子区域与RNA聚合酶结合 位点靠近，直接接触而发挥作用。 2、扭曲:反式作用因子通过与DNA结合后，通过DNA变形，扭曲而发生构型改变，使通用转录因子与RNA聚合酶结合更适合。 3、滑动： 4、连锁反应： 2021/3/27 * 组合式基因调控（conbinatorial gene regulation）:指在反式作用因子在对基因表达调控时,并非由单一因子完成,而是由几种反式作用因子组合而发挥特定作用。 在组合式基因调控中每一种作用因子如果单独作用，可能是正调控或负调控，但由多因子的作用效应，并不是几个因子的简单加合的结果。 反式作用因子的组合式调控作用 2021/3/27 * 三、mRNA的加工和运输可形成转录后水平的调控 （一）、5`端加帽和3`端加多聚腺苷酸尾具有调控意义 1、5`形成一个m7GpppNp- 2、3`形成一个100∽200个腺苷酸,即poly（A） 3、核糖体的组装在细胞核内,可能保护rRNA不被降解; 4、tRNA在合成后，形成特定的空间构象，也使其具有抵抗降解的机制。 2021/3/27 * （二）、mRNA的选择剪接亦可调控基因表达 mRNA的选择剪接是指真核细胞基因表达所转录出的前体mRNA的剪接过程中,参加拼接的外显子可以不按其在基因组的线性分布次序拼接,内含子也可以不被切除而保留，即一个外显子或内含子是否出现在成熟的mRNA中是可以选择的。这种剪接称mRNA选择剪接。 mRNA选择剪接方式: 外显子选择(optional exon) 互斥外显子 内部剪接位点 内含子选择(optional intron) 2021/3/27 * 2021/3/27 * Bax基因转录产物的选择剪接 1 2 3 4 5 6 选择剪接产生α、β、γ三种蛋白 1 2 3 4 5 6 共含192个密码子 1 1 2 3 4 5 6 终止密码子 共218个密码子 1 3 4 5 6 共151个密码子 2021/3/27 * （三）、mRNA运输控制调节进入细胞质的mRNA量 mRNA的运输是受控制的。成熟的mRNA并不是全部进入细胞质。大约只有20%的mRNA进入胞浆,留在核内的RNA大约在1小时内降解。RNA通过核膜的运输是一个主动运输过程,RNA运输出核孔的机制，目前不清。 2021/3/27 * 四、翻译水平的调节或控制 （一）、蛋白翻译起始可受特定因素的调控 1、阻遏蛋白的调控:可以结合到mRNA的5`端 5`端非编码区 铁反应元件 铁结合调节蛋白 铁 编码铁蛋白的基因信息区 2021/3/27 * 2、翻译起始因子调节蛋白质合成速度 eIF-2是蛋白质合成过程中重要的起始因子,有些物质可以影响其活性。如:血红素对珠蛋白合成的调节 eIF-2 eIF-2- -Pi cAMP依赖性蛋白激酶 血红素 - + 活性降低 2021/3/27 * 3、5′AUG对翻译的调控作用 在真核生物通常以mRNA为模板的翻译开始于最靠近其5`端的第一个AUG为起始密码子指导翻译。但少数mRNA中,在起始密码子AUG上游非编码区存在一个或数个AUG,称为5`AUG，由于5`AUG的开放阅读框与正常编码区的阅读框不一致，如果从5`AUG开始翻译，很快就会遇到终止密码子，从而翻译出无活性的短肽。因此有5`AUG存在会竞争抑制正常起始密码子的翻译，使正常翻译处于低水平状态。 在正常的原癌基因中其5′端的非翻译区内多存在5`AUG从而抑制了原癌基因表达。 2021/3/27 * 4、mRNA 5` 端非编码区长度对翻译的影响 mRNA5`端的非编码区太短时,起始密码子由于和5`端帽子位置太近,从而不容易被40S亚基识别。当5`端的非编码区长度在17-80核苷酸之间时，体外翻译效率与其长度成正比。 第一个AUG至5`端的长度影响翻译起始效率和翻译起始准确性。 2021/3/27 * （二） mRNA稳定性调节蛋白质合成的水平 1、mRNA 3`端非编码区结构中含有一段丰富的A和U序列,是致mRNA不稳定的原因。 2、同时研究组蛋白的mRNA 3`端结构时,发现其3`端的特殊的茎-环结构，其稳定性受DNA合成调节。 （三）、小分子RNA（MicroRNA,miRNA）对翻译水平的影响 2021/3/27 * 2021/3/27 * 五、翻