[醫(yī)學(xué)]第13章基因表達(dá)調(diào)控(編輯修改稿)
2025-03-20 13:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 c DNA mRNA C 蛋白質(zhì) C B A mRNA 蛋白質(zhì) A A 2022/3/13 Institute of Geic Engineering ? DNA蛋白質(zhì)相互作用指反式作用因子與順式作用元件之間的特異識(shí)別及結(jié)合 。 ? 非共價(jià)結(jié)合 ? 絕大多數(shù)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)合 DNA前 ， 需通過(guò)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)相互作用 ， 形成 二聚體 (dimer)或 多聚體(polymer)。 3. DNA蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)的相互作用 2022/3/13 Institute of Geic Engineering 4. RNA聚合酶 ⑴ 啟動(dòng)序列 /啟動(dòng)子與 RNA聚合酶活性 ? 啟動(dòng)序列會(huì)影響其與 RNA聚合酶的親和力，直接影響轉(zhuǎn)錄起動(dòng)的頻率。 ? 共有序列決定啟動(dòng)序列的轉(zhuǎn)錄活性大小。 2022/3/13 Institute of Geic Engineering ⑵ 調(diào)節(jié)蛋白與 RNA聚合酶活性 ? 特異調(diào)節(jié)蛋白在適當(dāng)環(huán)境信號(hào)刺激下表達(dá) ， 然后通過(guò) DNA蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)相互作用影響 RNA聚合酶活性，從而使基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄頻率發(fā)生改變，出現(xiàn)表達(dá)水平變化。 4. RNA聚合酶 2022/3/13 Institute of Geic Engineering 原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié) Regulation of Prokaryotic Gene Transcription 第 三 節(jié) 2022/3/13 Institute of Geic Engineering 調(diào)節(jié)的主要環(huán)節(jié)在 轉(zhuǎn)錄起始 一、原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點(diǎn) （一） σ因子決定 RNA聚合酶識(shí)別特異性 （二）操縱子模型的普遍性 （三）阻遏蛋白與阻遏機(jī)制的普遍性 2022/3/13 Institute of Geic Engineering 二、原核生物轉(zhuǎn)錄起始調(diào)節(jié) （一）乳糖操縱子 (lac operon)的結(jié)構(gòu) 調(diào)控區(qū) CAP結(jié)合位點(diǎn) 啟動(dòng)序列 操縱序列 結(jié)構(gòu)基因 Z： β半乳糖苷酶 Y： 透酶 A：乙?；D(zhuǎn)移酶 Z Y A O P DNA 2022/3/13 Institute of Geic Engineering mRNA 阻遏蛋白 I DNA Z Y A O P pol 沒(méi)有乳糖存在時(shí) （二）阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié) 阻遏基因 2022/3/13 Institute of Geic Engineering （二）阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié) mRNA 阻遏蛋白 I DNA Z Y A O P pol 啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄 mRNA 有乳糖存在時(shí) 半乳糖 β 半乳糖苷酶 乳糖 2022/3/13 Institute of Geic Engineering + + + + 轉(zhuǎn)錄 無(wú)葡萄糖， cAMP濃度高時(shí) 有葡萄糖， cAMP濃度低時(shí) （三） CAP的正性調(diào)節(jié) Z Y A O P DNA CAP CAP CAP CAP CAP CAP 2022/3/13 Institute of Geic Engineering （四）協(xié) 調(diào) 調(diào) 節(jié) ? 當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時(shí) ， CAP對(duì)該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用； ? 如無(wú) CAP存在 ， 即使沒(méi)有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合 ， 操縱子仍無(wú)轉(zhuǎn)錄活性 。 2022/3/13 Institute of Geic Engineering 問(wèn) 題 ? 單純?nèi)樘谴嬖跁r(shí)，細(xì)菌利用乳糖作碳源 ? ? 若有葡萄糖或葡萄糖 /乳糖共同存在時(shí)，細(xì)菌首先利用葡萄糖 ? 2022/3/13 Institute of Geic Engineering mRNA 低半乳糖時(shí) 高半乳糖時(shí) 葡萄糖低 cAMP濃度高 葡萄糖高cAMP濃度低 RNApol O O O O 2022/3/13 Institute of Geic Engineering 異丙基硫代半乳糖苷 異丙基硫代半乳糖苷 基因工程常用誘導(dǎo)劑 2022/3/13 Institute of Geic Engineering 真核基因表達(dá)調(diào)節(jié) Regulation of Eukaryotic Gene Expression 第 四 節(jié) 2022/3/13 Institute of Geic Engineering 真核基因組 原核基因組 基因組龐大，與組蛋白結(jié)合形成染色質(zhì) 許多 DNA不轉(zhuǎn)錄 單順?lè)醋? 有重復(fù)序列 斷裂基因（有內(nèi)含子） 只有一個(gè) DNA分子或RNA分子 絕大部分參與基因的表達(dá)或調(diào)控 多順子 重復(fù)序列少 操縱子結(jié)構(gòu)（無(wú)內(nèi)含子） 真核與原核基因組區(qū)別 2022/3/13 Institute of Geic Engineering 二、真核基因表達(dá)調(diào)控更復(fù)雜 （一） RNA聚合酶（ RNA pol Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ ） ? TATA盒結(jié)合蛋白（ TBP）為共有亞基 （二）活性染色體結(jié)構(gòu)變化 1. 對(duì)核酸酶敏感 活化基因常有核酸酶超敏位點(diǎn) （ hypersensitive site)， 位于調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合位點(diǎn)附近 。 2022/3/13 Institute of Geic Engineering ? 采用正性調(diào)節(jié)機(jī)制更精準(zhǔn) ? 采用負(fù)性調(diào)節(jié)不經(jīng)濟(jì) （三）正性調(diào)節(jié)占主導(dǎo) （四）轉(zhuǎn)錄與翻譯分隔進(jìn)行 （五）轉(zhuǎn)錄后修飾、加工 二、真核基因表達(dá)調(diào)控更復(fù)雜 2022/3/13 Institute of Geic Engineering 四、 RNA polⅡ 轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)節(jié) （一）順式作用元件影響基因轉(zhuǎn)錄活性 1. 啟動(dòng)子 真核
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