第13章基因表达调控.pptx

第13章;Known factors that regulate epigenetic phenomena are shown directing the complex movement of pinballs (cells) across the elegant landscape proposed by Waddington. No specific order of molecular events is implied; as such a sequence remains unknown. Effector proteins recognize specific histone modifications, while presenters are proposed to impart substrate specificity for histone-modifying enzymes. The representative histone variants H3.3 and macroH2A are involved in transcriptional activation or repression. For simplicity, other proteins are not shown. ChR, chromatin remodelers; DNMTs, DNA methyltransferases; DDMs, DNA demethylases; HATs, histone acetyltransferases; HDACs, histone deacetylases; HMTs, histone methyltransferases; HDMs, histone demethylases; TFs, transcription factors.;第一节基因表达调控的基本概念;一、基因表达是指基因转录及翻译的过程;二、基因表达具有时间特异性和空间特异性;Hemoglobin switch;（二）空间特异性;三、基因表达的方式及调节存在很大差异;（一）基本（或组成性）表达;（二）有些基因的表达受到环境变化的诱导和阻遏;在一定机制控制下，功能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，均需协调一致、共同表达，即为协调表达(coordinate expression)，这种调节称为协调调节(coordinate regulation)。;四、基因表达调控为生物体所必需;（二）以维持细胞分化与个体发育;第二节基因表达调控的基本原理;一、基因表达调控呈现多层次和复杂性;二、基因转录受到转录调节蛋白与启动子 相互作用的调节; 基因转录激活调节的基本要素 ： 特异DNA序列 调节蛋白 DNA–蛋白质、蛋白质–蛋白质相互作用 RNA聚合酶 ;（一）特异DNA序列决定基因的转录活性 （二）转录调节蛋白可以增强或抑制转录 活性;原核生物;1、启动序列: 是RNA聚合酶结合并启动转录的特异 DNA序列 ;共有序列(consensus sequence) 决定启动序列的转录活性大小。;2、操纵序列 ——阻遏蛋白(repressor)的结合位点;3、其他调节序列、调节蛋白;真核生物;不同真核生物的顺式作用元件中也会发现一些共有序列， 如：TATA盒、CAAT盒等，这些共有序列是RNA聚合酶或特异转录因子的结合位点。;2、真核基因的调节蛋白;;蛋白质-DNA相互作用??指的是反式作用因子与顺式作用元件之间的特异识别及结合。通常是非共价结合，被识别的DNA结合位点通常呈对称、或不完全对称结构。;（四）RNA聚合酶与基因的启动序列/启动子相结合;第三节  原核基因表达调节;——调节的主要环节在转录起始。;（二）操纵子模型的普遍性; 操纵子学说 　 细菌基因表达调控的许多原理是在研究E.coli乳糖代谢调节时被发现的。 法国巴斯德研究院的Francois Jacob与Jacques Monod于1960年在法国科学院院报(Proceeding of the　French Academy of Sciences)上发表了一篇论文,提出乳糖代谢中的两个基因被一靠近它们的遗传因子所调节。这二个基因为β半乳糖苷酶(β-galactosidase)和半乳糖苷透过酶(galactoside penmase)。前者能水解乳糖成为半乳糖和葡萄糖,后者将乳糖运输到细胞之中。 他们首先提出了操纵子(operon)和操纵基因(operator)的概念,他们的操纵子学说(th