真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控ppt課件-文庫吧在線文庫
【正文】 DNA雙螺旋彎折或在反式因子的參與下，以蛋白質(zhì)之間的相互作用為媒介形成增強子與啟動子之間“成環(huán)”連接，活化基因轉(zhuǎn)錄； ? ②將模板固定在細胞核內(nèi)特定位置，如連接在核基質(zhì)上，有利于 DNA拓撲異構(gòu)酶改變 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的張力，促進 RNA聚合酶 II在 DNA鏈上的結(jié)合和滑動； ? ③增強子區(qū)可以作為反式作用因子或 RNA聚合酶 II進入染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的“入口”。這些調(diào)控方式與轉(zhuǎn)錄及翻譯水平的調(diào)控是不同的，因為它使基因組發(fā)生了改變。 ? “燈刷型”染色體只有在兩棲類動物卵細胞發(fā)生減數(shù)分裂時才能被觀察到，它是染色體充分伸展時的一種形態(tài)。 ? 真核生物 ? 最典型的例子是免疫球蛋白在成熟過程中的重排以及酵母的交配型轉(zhuǎn)變。 ? 實驗證明，這個過程不但與 DNA復(fù)制起始及錯誤修正時的定位有關(guān)，還通過改變基因的表達參與細胞的生長、發(fā)育過程及 X染色體失活等的調(diào)控。 DNA甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄的機理 ? DNA甲基化導(dǎo)致某些區(qū)域 DNA構(gòu)象 變化，從而影響了蛋白質(zhì)與DNA的相互作用，抑制了轉(zhuǎn)錄因子與啟動區(qū) DNA的結(jié)合效率。 因為甲基化對轉(zhuǎn)錄的抑制強度與 MeCPl（ methyl CpGbinding protein l） 結(jié)合 DNA的能力成正相關(guān)，甲基化 CpG的密度和啟動子強度之間的平衡決定了該啟動子是否具有轉(zhuǎn)錄活性。這些序列組成基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控區(qū)，影響基因的表達。 二、反式作用因子可以分為 3類 (1) 通用反式作用因子 ，主要識別啟動子的核心啟動成分 （ 2）特殊組織與細胞中的反式作用因子 （ 3）和 反應(yīng)性元件 （ response elenents）相結(jié)合的反式作用因子。 ? 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在人體內(nèi)有多達 2022個左右的蛋白質(zhì)激酶和 1000個左右的蛋白質(zhì)磷酸酶基因。 ? 二、 激素的調(diào)控作用： 激素誘導(dǎo)模式 ：真核生物內(nèi)的調(diào)控信號來自體內(nèi)激素 ， 這些可擴散的物質(zhì)稱反式作用因子 。 ? 研究還發(fā)現(xiàn)，如果糖皮質(zhì)激素受體蛋白激素結(jié)合區(qū)的某個部分丟失，就變成一種永久型的活性分子，即無需激素誘導(dǎo)也有激活基因轉(zhuǎn)錄的作用。 ? 調(diào)節(jié)機制： ① . mRNA加尾過程： 卵細胞中 mRNA僅具有 20個核苷酸的多聚Ａ (polyA) 尾端序列，在生物發(fā)育適宜時期，尾端序列加長至幾百個核苷酸序列，并翻譯成蛋白質(zhì)。 例如，脊椎動物的胰島素加工過程： 最初前胰島素原有 105個氨基酸，加工中先將 N端的 24個氨基酸殘基切除，形成前體胰島素，然后切除中間一段氨基酸序列，留下 21個氨基酸殘基的Ａ鏈和 30個氨基酸殘基的 B鏈，由二硫鍵連接兩條肽鏈。 ② . 具有自動切割加工能力： ③ . 蛋白質(zhì)內(nèi)含子片段具有核酸內(nèi)切酶活性：雜合體中，無內(nèi)含子的 DNA序列，經(jīng)內(nèi)含子的切割跳躍而成為純合子。 如核小體組蛋白 H3的乙?；谷旧|(zhì)的構(gòu)型發(fā)生變化，影響基因表達。 ? 四 、 蛋白質(zhì)加工過程的調(diào)控： ?⑴ . 蛋白質(zhì)的折疊： 蛋白質(zhì)在一定的條件下，才能折疊成一定的空間構(gòu)型并具有生物學(xué)功能。 意義：糾正某些移碼突變；構(gòu)建或刪除起始密碼子、終止密碼子；增減核苷酸擴充遺傳信息。 ? 研究發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)存在的許多糖皮質(zhì)類激素應(yīng)答基因都有一段大約 20bp的順式作用元件（激素應(yīng)答元件），該序列具有類似增強子的作用，其活性受激素制約。 ? 酪氨酸型。每個螺旋區(qū)長 15一 16個氨基酸，其中有幾個氨基酸殘基是保守的。 ? ②與轉(zhuǎn)錄的起始或終止有關(guān)的輔助因子，不具有基因特異性。 第三節(jié) 反式作用因子 (trans acting factors) ? 一、反式作用因子 (trans acting factors) ?由不同染色體上基因座位編碼的、能直接或間接地識別或結(jié)合在各順式作用元件 8－ 12bp核心序列上并參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的這些結(jié)合蛋白，稱作反式作用因子 (trans— acting factor)。 5甲基胞嘧啶在 DNA上并不是隨機分布的，基因的5‘ 端和 3’ 端往往富含甲基化位點，而啟動區(qū) DNA分子上的甲基化密度與基因轉(zhuǎn)錄受抑制的程度密切相關(guān)。 由于這些 CpG二核苷酸通常成串出現(xiàn)在 DNA上，這段序列往往被稱為 CpG島 。 ? 大量研究表明， DNA甲基化能關(guān)閉某些基因的活性，去甲基化則誘導(dǎo)了基因的重新活化和表達。 ? 一旦卵母細胞成熟，多余的 rDNA就沒有用了，將被逐漸降解。 ? 用 DNA酶 I處理各種組織的染色質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)處于活躍狀態(tài)的基因比非活躍狀態(tài)的DNA更容易被 DNA酶 I所降解。 高度重復(fù)基因 的形成通常與個體分化階段 DNA的某些變化有關(guān)。例如當(dāng)含有增強子的病毒基因組整合入宿主細胞基因組時，能夠增強整合區(qū)附近宿主某些基因的轉(zhuǎn)錄；當(dāng)增強子隨某些染色體段落移位時，也能提高移到的新位置周圍基因的轉(zhuǎn)錄。 不同基因具有不同的上游啟動子元件，其位置也不相同，這使得不同的基因表達分別有不同的調(diào)控。其中主要是起正性調(diào)控作用的順式作用元件，包括啟動子 (promoter)、增強子 (enhancer)；近年又發(fā)現(xiàn)起負性調(diào)控作用的元件靜止子 (silencer) ? 與原核啟動子的含義相同，是指 RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的 DNA序列。如果用基因打靶的方法除去主要的 DNA甲基化酶，小鼠的胚胎就不能正常發(fā)育而死亡，可見 DNA的甲基化對基因表達調(diào)控是重要的。組蛋白是堿性蛋白質(zhì)，帶正電荷，可與 DNA鏈上帶負電荷的磷酸基相結(jié)合，從而遮蔽了DNA分子，妨礙了轉(zhuǎn)錄，可能扮
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