真核生物基因表達(dá)的調(diào)控

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1、課次：19教學(xué)目的：使學(xué)生了解真核基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)、轉(zhuǎn)錄前的調(diào)控，掌握增強(qiáng)子的作用特點(diǎn)和反式作用因子的DNA結(jié)合域的結(jié)構(gòu)花式。重點(diǎn)：增強(qiáng)子和反式作用因子的DNA結(jié)合域的結(jié)構(gòu)花式。難點(diǎn)：反式作用因子的DNA結(jié)合域的結(jié)構(gòu)花式。復(fù)習(xí)舊課：提問2人，了解教學(xué)效果。導(dǎo)入新課：第八章真核生物基因表達(dá)的調(diào)控第一節(jié)概述真核生物細(xì)胞中由核膜將核和細(xì)胞質(zhì)分隔開，轉(zhuǎn)錄和翻譯并不偶聯(lián)；基困組是由多條染色體組成。真核基因的調(diào)節(jié)分為：真核基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)：第二節(jié)轉(zhuǎn)錄前的調(diào)控一.??DNA的甲基化與去甲基化真核DNA中的胞嘧啶約有5%被甲基化為5-甲基胞嘧啶(5-methylcytid

2、ine,m5C)，而活躍轉(zhuǎn)錄的DNA段落中胞嘧啶甲基化程度常較低。甲基化可使基因失活，去甲基化又可使基因恢復(fù)活性。二染色質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)真核基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控1.染色質(zhì)結(jié)構(gòu)影響基因轉(zhuǎn)錄　常染色質(zhì)中的基因可以轉(zhuǎn)錄，異染色質(zhì)(heterochromatin)，無基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)。2.組蛋白的作用　ü組蛋白扮演了非特異性阻遏蛋白的作用，ü非組蛋白成分起到特異性的去阻遏促轉(zhuǎn)錄作用。ü核小體結(jié)構(gòu)影響基因轉(zhuǎn)錄。三基因重排和基因擴(kuò)增對(duì)基因表達(dá)的影響基因重排(generearrangement)，即原胚性基因組中某些基因會(huì)再組合變化形成第二級(jí)基因?；驍U(kuò)增(geneamplificat

3、ion)，即基因組中的特定段落在某些情況下會(huì)復(fù)制產(chǎn)生許多拷貝?；騺G失：在細(xì)胞分化過程中，丟掉某些基因而去除其活性。例如某些原生動(dòng)物，線蟲、昆蟲、甲殼類動(dòng)物，體細(xì)胞常丟掉部分或整條染色體，只保留將來分化產(chǎn)生生殖細(xì)胞的那套染色體。例如在蛔蟲胚胎發(fā)育過程中，有27％DNA丟失。在高等動(dòng)植物中，尚未發(fā)現(xiàn)類似現(xiàn)象。第三節(jié)真核基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控1順式作用元件(cis-actingelements)順式作用元件：對(duì)基因表達(dá)有調(diào)節(jié)活性的DNA序列，其活性只影響與其自身同處在一個(gè)DNA分子上的基因；通常不編碼蛋白質(zhì)，多位于基因旁側(cè)或內(nèi)含子中。1.1啟動(dòng)子(1)核心啟動(dòng)子成分，

4、如TATA框；(2)上游啟動(dòng)子成分（UPE），如CAAT框，GC框，八聚體（octamer）等；表哺乳動(dòng)物RNAPolⅡ啟動(dòng)子上游轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的序列元件?組件保守順序DNA長(zhǎng)度結(jié)合因子大?。―a）豐度（/細(xì)胞）分布TATAboxTATAAAA～10bpTBP27,000?普遍CAATboxGGCCAATCT～22bpCTF/NF160,000300,000普遍GCboxGGGCGG～20bpSP1165,00060,000普遍OctamerATTTGCAT～20bpOct-176,000?普遍OctamerATTTGCAT23bpOct-252,000?淋巴細(xì)

5、胞KBGGGACTTTCC～10bpNFKB44,000?淋巴細(xì)胞KBGGGACTTTCC～10bpH2·TH1??普遍ATFGTGACGT～20bpATF??普遍1.2增強(qiáng)子Enhancer又稱遠(yuǎn)端上游序列（farupstreamsequence）。最早SV40病毒中發(fā)現(xiàn)，可使旁側(cè)的基因轉(zhuǎn)錄提高100倍。組成：100-200bp，可以單拷貝或多拷貝串連形式存在。正性調(diào)控元件增強(qiáng)子的作用特點(diǎn)：①促進(jìn)基因的轉(zhuǎn)錄效率遠(yuǎn)距離發(fā)揮作用(100~500bp，10Kb)②促進(jìn)轉(zhuǎn)錄，不具有啟動(dòng)子專一性③功能與方向、位置無關(guān)④具有組織或細(xì)胞特異性1.3沉默子silencer負(fù)

6、性調(diào)控元件，與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合抑制轉(zhuǎn)錄。作用特點(diǎn)：不受序列方向的影響，能遠(yuǎn)距離發(fā)揮作用，并可對(duì)異源基因的表達(dá)起作用。2反式作用因子（trans-actingfactors）反式作用因子：通過擴(kuò)散自身表達(dá)產(chǎn)物（酶、調(diào)節(jié)蛋白）控制其他基因的表達(dá)，其編碼基因與其識(shí)別或結(jié)合的靶序列不在同一個(gè)DNA分子上。轉(zhuǎn)錄因子(transcriptionfactor)：起正調(diào)控作用的反式作用因子。2.1TF的分類：(1)??通用轉(zhuǎn)錄因子，在一般細(xì)胞中普遍存在，主要識(shí)別一些啟動(dòng)子的核心啟動(dòng)成分TATA框，如TBP；上游啟動(dòng)子成分CAAT框，如CTF/NF-1；GC框如SP1；識(shí)別八聚體核

7、苷酸的Oct-1等；(2)特異轉(zhuǎn)錄因子：特殊組織與細(xì)胞中的，如淋巴細(xì)胞中的Oct-2；(3)誘導(dǎo)型因子：和特異調(diào)控序列結(jié)合。2.2TF結(jié)構(gòu)特征DNA結(jié)合域，bindingdomain，BD：<100aa，大溝轉(zhuǎn)錄激活域，activedomain，AD：30-100aa調(diào)節(jié)域：與其它因子或調(diào)控蛋白結(jié)合1）轉(zhuǎn)錄激活域帶負(fù)電荷的螺旋結(jié)構(gòu)如GCN4，GAL4rich-Gln如SP1,AP2,oct1,oct2rich-pro如CTF/NF12）DNA結(jié)合域的結(jié)構(gòu)花式/基元（motif）①鋅指（zincfinger）由一小組保守的氨基酸和鋅離子結(jié)合，形成了相對(duì)獨(dú)立的功能

8、域，像一根根手指伸向DNA的大溝。A.