基因表達(dá)調(diào)控ppt課件(編輯修改稿)
2025-01-31 19:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 n） 除了產(chǎn)物阻遏負(fù)調(diào)控外 ， 還有 轉(zhuǎn)錄衰減 （ attenuation） 調(diào)控方式 。 目錄 圖 184 色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)及其關(guān)閉機(jī)制 目錄 （二）蛋白質(zhì)分子結(jié)合于啟動(dòng)序列或啟動(dòng)序列周圍進(jìn)行自我調(diào)節(jié) ?調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合 mRNA靶位點(diǎn)，阻止核蛋白體識(shí)別翻譯起始區(qū)，從而阻斷翻譯。 ?調(diào)節(jié)蛋白一般作用于自身 mRNA，抑制自身的合成，稱 自我控制 (autogenous control)。 目錄 （三）翻譯阻遏利用蛋白質(zhì)與自身 mRNA的結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)翻譯起始的調(diào)控 ?編碼區(qū)的起始點(diǎn)可與調(diào)節(jié)分子（蛋白質(zhì)或 RNA）直接或間接地結(jié)合來決定翻譯起始 ?調(diào)節(jié)蛋白可以結(jié)合到起始密碼子上，阻斷與核糖體的結(jié)合 目錄 （四）反義 RNA結(jié)合 mRNA翻譯起始部位的互補(bǔ)序列對(duì)翻譯進(jìn)行調(diào)節(jié) ? 可調(diào)節(jié)基因表達(dá)的 RNA稱為調(diào)節(jié) RNA。 ? 細(xì)菌中含有與特定 mRNA翻譯起始部位互補(bǔ)的 RNA， 通過與 mRNA雜交阻斷 30S小亞基對(duì)起始密碼子的識(shí)別及與 SD序列的結(jié)合 ， 抑制翻譯起始 。 這種調(diào)節(jié)稱為 反義控制 (antisense control)。 目錄 （五） mRNA密碼子的編碼頻率影響翻譯速度 ? 當(dāng)基因中的密碼子是常用密碼子時(shí)， mRNA的翻譯速度快，反之， mRNA的翻譯速度慢。 目錄 第三節(jié) 真核基因表達(dá)調(diào)控 Regulation of Gene Expression in Eukaryote 目錄 一、真核細(xì)胞基因表達(dá)的特點(diǎn) ① 真核基因組比原核基因組 大 得多 ② 原核基因組的大部分序列都為編碼基因 ， 而哺乳類基因組中只有 10%的序列編碼 蛋白質(zhì) 、rRNA、 tRNA等 ， 其余 90%的序列 ， 包括大量的重復(fù)序列功能至今還不清楚 ， 可能參與調(diào)控 ③ 真核生物編碼蛋白質(zhì)的基因是 不連續(xù)的 ， 轉(zhuǎn)錄后需要剪接去除內(nèi)含子 ， 這就增加了基因表達(dá)調(diào)控的層次 目錄 ④ 原核生物的基因編碼序列在操縱子中 ， 多順反子mRNA使得幾個(gè)功能相關(guān)的基因自然協(xié)調(diào)控制；而真核生物則是一個(gè)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄生成一條mRNA， 即 mRNA是 單順反子 （ monocistron）， 許多功能相關(guān)的蛋白 、 即使是一種蛋白的不同亞基也將涉及到多個(gè)基因的協(xié)調(diào)表達(dá) 目錄 ⑤ 真核生物 DNA在細(xì)胞核內(nèi)與多種蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成 染色質(zhì) ， 這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)直接影響著基因表達(dá)； ⑥ 真核生物的遺傳信息不僅存在于 核 DNA上 ， 還存在 線粒體 DNA上 ， 核內(nèi)基因與線粒體基因的表達(dá)調(diào)控既相互獨(dú)立而又需要協(xié)調(diào) 。 目錄 圖 185 真核生物基因表達(dá)的多層次復(fù)雜調(diào)控 目錄 二、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與真核基因表達(dá)密切相關(guān) ?活性染色質(zhì) (active chromatin) 具有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì) ?超敏位點(diǎn)（ hypersensitive site) 當(dāng)染色質(zhì)活化后，常出現(xiàn)一些對(duì)核酸酶（如 DNase I）高度敏感的位點(diǎn) （一）轉(zhuǎn)錄活化的染色質(zhì)對(duì)核酸酶極為敏感 目錄 (二 ) 轉(zhuǎn)錄活化染色質(zhì)的組蛋白發(fā)生改變 組蛋白結(jié)構(gòu)及其化學(xué)修飾 （ a）組蛋白與 DNA組成的核小體；（ b）組蛋白的氨基端伸出核小體，形 成組蛋白尾巴；（ c）四種組蛋白組成的八聚體 目錄 ? 組蛋白修飾對(duì)于基因表達(dá)影響的機(jī)制也包括兩種相互包容的理論。即：組蛋白的修飾直接影響染色質(zhì)或核小體的結(jié)構(gòu)，以及化學(xué)修飾征集了其他調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)，為其他功能分子與組蛋白結(jié)合搭建了一個(gè)平臺(tái)。這些理論構(gòu)成了 “ 組蛋白密碼 ” 的假說。 目錄 組蛋白 氨基酸殘基位點(diǎn) 修飾類型 功 能 H3 Lys4 甲基化 激活 H3 Lys9 甲基化 染色質(zhì)濃縮 H3 Lys9 甲基化 DNA甲基化所必需 H3 Lys9 乙?；? 激活 H3 Ser10 磷酸化 激活 H3 Lys14 乙?；? 防止 Lys9的甲基化 H3 Lys79 甲基化 端粒沉默 H4 Arg3 甲基化 H4 Lys5 乙?；? 裝配 H4 Lys12 乙?；? 裝配 H4 Lys16 乙?；? 核小體裝配 H4 Lys16 乙酰化 Fly X激活 組蛋白修飾對(duì)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的影響 目錄 （ 三 ） CpG島甲基化水平降低 ? CpG島 （ CpG island) ：甲基化胞嘧啶在基因組中并不是均勻分布 ， 有些成簇的非甲基化 CG存在于整個(gè)基因組中 ， 人們將這些 GC含量可達(dá) 60%， 長(zhǎng)度為3003000bp的區(qū)段 ? 表觀遺傳 （ epigeic inheritance) ：染色質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)基因表達(dá)的影響可以遺傳給子代細(xì)胞 ， 其機(jī)制是細(xì)胞內(nèi)存在著具有維持甲基化作用的 DNA甲基轉(zhuǎn)移酶 ，可以在 DNA復(fù)制后 ， 依照親本 DNA鏈的甲基化位臵催化子鏈 DNA在相同位臵上發(fā)生甲基化 目錄 三、基因組中的順式作用元件是轉(zhuǎn)錄起始的關(guān)鍵調(diào)節(jié)部位 ? 順式作用元件 指可影響自身基因表達(dá)活性的 DNA序列 目錄 圖 187 順式作用元件 A、 B分別代表同一基因
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