基因表达的调控课件.pptxVIP

基因表达的调控;;（二）基因表达的特点;2、空间特异性或组织细胞特异性;3、基因表达有两种方式;无论表达水平高低，管家基因较少受环境因素影响，而是在个体各个生长阶段的大多数或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。区别于其他基因，这类基因表达被视为组成性基因表达(constitutivegeneexpression)。;2）可诱导和可阻遏表达;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(coordinateexpression)，这种调节称为协调调节(coordinateregulation)。;（三）基因表达调控的生物学意义;（四）基因表达调控的基本原理;2、基因转录调节基本要素;原核生物;是RNA聚合酶结合并启动转录的特异DNA序列。;共有序列(consensussequence)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;2)真核基因的调节蛋白;;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。;RNA聚合酶;二、原核生物的基因表达调节;——调节的主要环节在转录水平上进行;存在于原核生物中的一种主要的调控模式是操纵子（operon）调控模式，该模式也见于低等真核生物中。

所谓操纵子（operon）是指原核生物基因组的一个表达调控序列，长度约1000bp左右，由若干结构基因串联在一起，其表达受到同一调控系统的调控。;操纵子的结构与功能;;（二）乳糖操纵子调节机制;以原核生物乳糖操纵子(Lacoperon)为例，其控制区包括调节基因（阻遏基因），启动基因（其CRP结合位点位于RNA聚合酶结合位点上游）和操纵基因；其信息区由β-半乳糖苷酶基因（lacZ），通透酶基因（lacY）和乙酰化酶基因（lacA）串联在一起构成。;乳糖操纵子的结构基因及其表达产物;;;++++转录;4、协调调节;;;色氨酸操纵子（trpoperon）属于阻遏型操纵子，主要参与调控一系列用于色氨酸合成代谢的酶蛋白的转录合成。当细胞内缺乏色氨酸时，此操纵子开放，而当细胞内合成的色氨酸过多时，此操纵子被关闭。

色氨酸操纵子的调控机制与乳糖操纵子类似，但通常情况下，操纵子处于开放状态，其辅阻遏蛋白不能与操纵基因结合而阻遏转录。

而当色氨酸合成过多时，色氨酸作为辅阻遏物与辅阻遏蛋白结合而形成阻遏蛋白，后者与操纵基因结合而使基因转录关闭。;;色氨酸操纵子的调控还涉及转录衰减(attenuation)机制。即在色氨酸操纵子第一个结构基因与启动基因之间存在有一衰减区域，当细胞内色氨酸酸浓度很高时，通过与转录相偶联的翻译过程，形成一个衰减子结构，使RNA聚合酶从DNA上脱落，导致转录终止。;;;2、阿拉伯糖操纵子的正调节作用和负调节作用;2）当葡萄糖不存在（或低水平）而阿拉伯糖存在时，CAP-cAMP很丰富，与araI附近的CRP结合位点结合，阿拉伯糖与AraC蛋白结合改变了构象，成为激活子，DNA环被打开，能与CAP-cAMP协同诱导araBAD基因的转录（阳性调控或正调节）

3）阿拉伯糖和葡萄糖均不存在或阿拉伯糖和葡萄糖均丰富时，操纵子均处于阻遏状态。;由成群的操纵子组成的基因转录调控网络称为调节子。通过组成调节子调控网络，对若干操纵子及若干蛋白质的合成进行协同调控，从而达到整体调控的目的。

典型的整体调控模式是SOS反应，这是由一组与DNA损伤修复有关的酶和蛋白质基因组成。在正常情况下，这些基因均被LexA阻遏蛋白封闭。当有紫外线照射时，细菌体内的RecA蛋白水解酶被激活，催化LexA阻遏蛋白裂解失活，从而导致与DNA损伤修复有关的基因表达。;SOS反应;4、反义RNA及翻译水平调节;三、真核生物基因表达调控;（一）真核生物基因组结构特点;2、单顺反子;（二）真核基因表达调控特点;2）DNA拓扑结构变化;4）组蛋白变化;（三）真核基因转录调控元件及调控机制;2）增强子(enhancer);2、反式作用因子（分子间作用因子）

是影响基因转录的调节蛋白，属于转录调节因子;*特异转录因子(specialtranscriptionfactors);2）转录调节因子结构;最常见的DNA结合域;Zn;2）α-螺旋－转角－α-螺旋;亮氨酸拉链结构：

见于真核生物DNA结合蛋白质的C端，与癌基因表达调控有关。由两段α-螺旋平行排列构成，其α-螺旋中存在每隔7个残基规律性排列的Leu残基，Leu侧链交替排列而呈拉链状。两条肽链呈钳状与DNA结合。;真核基因转录调节是复杂的、多样的