基因表達調控ppt課件(編輯修改稿)
2025-01-31 19:47 本頁面
【文章內容簡介】 n） 除了產(chǎn)物阻遏負調控外 ， 還有 轉錄衰減 （ attenuation） 調控方式 。 目錄 圖 184 色氨酸操縱子的結構及其關閉機制 目錄 （二）蛋白質分子結合于啟動序列或啟動序列周圍進行自我調節(jié) ?調節(jié)蛋白結合 mRNA靶位點，阻止核蛋白體識別翻譯起始區(qū)，從而阻斷翻譯。 ?調節(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與自身 mRNA的結合實現(xiàn)對翻譯起始的調控 ?編碼區(qū)的起始點可與調節(jié)分子（蛋白質或 RNA）直接或間接地結合來決定翻譯起始 ?調節(jié)蛋白可以結合到起始密碼子上，阻斷與核糖體的結合 目錄 （四）反義 RNA結合 mRNA翻譯起始部位的互補序列對翻譯進行調節(jié) ? 可調節(jié)基因表達的 RNA稱為調節(jié) RNA。 ? 細菌中含有與特定 mRNA翻譯起始部位互補的 RNA， 通過與 mRNA雜交阻斷 30S小亞基對起始密碼子的識別及與 SD序列的結合 ， 抑制翻譯起始 。 這種調節(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 ? 當基因中的密碼子是常用密碼子時， mRNA的翻譯速度快，反之， mRNA的翻譯速度慢。 目錄 第三節(jié) 真核基因表達調控 Regulation of Gene Expression in Eukaryote 目錄 一、真核細胞基因表達的特點 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 、rRNA、 tRNA等 ， 其余 90%的序列 ， 包括大量的重復序列功能至今還不清楚 ， 可能參與調控 ③ 真核生物編碼蛋白質的基因是 不連續(xù)的 ， 轉錄后需要剪接去除內含子 ， 這就增加了基因表達調控的層次 目錄 ④ 原核生物的基因編碼序列在操縱子中 ， 多順反子mRNA使得幾個功能相關的基因自然協(xié)調控制；而真核生物則是一個結構基因轉錄生成一條mRNA， 即 mRNA是 單順反子 （ monocistron）， 許多功能相關的蛋白 、 即使是一種蛋白的不同亞基也將涉及到多個基因的協(xié)調表達 目錄 ⑤ 真核生物 DNA在細胞核內與多種蛋白質結合構成 染色質 ， 這種復雜的結構直接影響著基因表達； 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 ， 核內基因與線粒體基因的表達調控既相互獨立而又需要協(xié)調 。 目錄 圖 185 真核生物基因表達的多層次復雜調控 目錄 二、染色質結構與真核基因表達密切相關 ?活性染色質 (active chromatin) 具有轉錄活性的染色質 ?超敏位點（ hypersensitive site) 當染色質活化后，常出現(xiàn)一些對核酸酶（如 DNase I）高度敏感的位點 （一）轉錄活化的染色質對核酸酶極為敏感 目錄 (二 ) 轉錄活化染色質的組蛋白發(fā)生改變 組蛋白結構及其化學修飾 （ 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 ? 組蛋白修飾對于基因表達影響的機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或核小體的結構，以及化學修飾征集了其他調控基因轉錄的蛋白質，為其他功能分子與組蛋白結合搭建了一個平臺。這些理論構成了 “ 組蛋白密碼 ” 的假說。 目錄 組蛋白 氨基酸殘基位點 修飾類型 功 能 H3 Lys4 甲基化 激活 H3 Lys9 甲基化 染色質濃縮 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 乙酰化 裝配 H4 Lys12 乙?；? 裝配 H4 Lys16 乙酰化 核小體裝配 H4 Lys16 乙?；? Fly X激活 組蛋白修飾對染色質結構與功能的影響 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存在于整個基因組中 ， 人們將這些 GC含量可達 60%， 長度為3003000bp的區(qū)段 ? 表觀遺傳 （ epigeic inheritance) ：染色質結構對基因表達的影響可以遺傳給子代細胞 ， 其機制是細胞內存在著具有維持甲基化作用的 DNA甲基轉移酶 ，可以在 DNA復制后 ， 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錄起始的關鍵調節(jié)部位 ? 順式作用元件 指可影響自身基因表達活性的 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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