真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控ppt課件-資料下載頁
2025-05-01 22:13本頁面
【正文】 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 。 許多類固醇激素 （ 如雌激素 、 孕激素 、 醛固酮 、 糖皮質(zhì)激素和雄激素 ） 以及一般代謝性激素 （ 如胰島素 ） 的調(diào)控作用都是通過啟始基因轉(zhuǎn)錄而實現(xiàn)的 。 三、作用機制： 靶細(xì)胞具有專一的細(xì)胞質(zhì)受體，可與激素形成復(fù)合物，導(dǎo)致三維結(jié)構(gòu)甚至化學(xué)性質(zhì)的變化。經(jīng)修飾的受體與激素復(fù)合物通過核膜進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，并與染色質(zhì)的特定區(qū)域相結(jié)合，導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄的起始或關(guān)閉。 ? 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。 ? 靶細(xì)胞中含有大量激素受體蛋白，而非靶細(xì)胞中沒有或很少有這類受體，這是激素調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄組織特異性的根本原因。 ? 所有固醇類激素的受體蛋白分子都有相同的結(jié)構(gòu)框架，包括保守性極高的、位于分子中央的DNA結(jié)合區(qū)，位于 C端的有較強同源性的激素結(jié)合區(qū)和保守性較小的 N端。該區(qū)的具體功能不詳，但它的存在保證了轉(zhuǎn)錄的高效進(jìn)行。 ? 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。 第五節(jié) 基因轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控 一 、 不同剪接方式可產(chǎn)生不同的 mRNA： 組成型剪接、交替剪接、 組成型剪接： 大多數(shù)前體 mRNA都含有多個內(nèi)含子 ， 他們常被有序的逐一切除 ， 形成一個由各外顯子連接而成的成熟 mRNA， 這種剪接方式稱 ~。 ? 交替剪接 （ alternative splicing)：來自同一個基因的前體 mRNA中某個內(nèi)含子 5’端供點又可在特定條件下與另一個內(nèi)含子的 3’端受點進(jìn)行剪接，從而刪除這兩個內(nèi)含子及其中間的全部外顯子和內(nèi)含子。這樣，一個前體 mRNA就可因剪接方式不同產(chǎn)生多種 mRNA，轉(zhuǎn)譯出多個不同蛋白質(zhì) . ? 剪接方式有 3類 類型 1：不同 5‘末端 交替剪接 類型 2：不同 3‘末端 類型 3：不同剪接方式 二、 RNA編輯： 定義：轉(zhuǎn)錄后的 RNA在編碼區(qū)發(fā)生堿基插入， 缺失或轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象。 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。 ? 三、基因翻譯水平的調(diào)控 ?1. 翻譯多肽過程的調(diào)控： 真核生物的許多組織或細(xì)胞中，經(jīng)轉(zhuǎn)錄 mRNA受抑制不能翻譯成多肽，以失活的狀態(tài)貯存。如植物種子在發(fā)芽的早期階段，雖沒有 mRNA 的合成，但有蛋白質(zhì)的合成。海膽卵內(nèi) mRNA在受精前不能進(jìn)行翻譯，受精后的蛋白質(zhì)合成速率猛增。 ? 調(diào)節(jié)機制： ① . mRNA加尾過程： 卵細(xì)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)。 ② . 阻遏蛋白特異結(jié)合： 如鐵蛋白的翻譯調(diào)控：鐵蛋白的功能是貯存鐵。鐵蛋白的 mRNA翻譯取決于鐵的供應(yīng)。當(dāng)細(xì)胞沒有鐵時，阻遏蛋白與鐵蛋白 mRNA啟動子區(qū)域鐵反應(yīng)元（ iron response element， IRE）結(jié)合，阻止翻譯進(jìn)行；當(dāng)有鐵存在時，阻遏物不再與 IRE結(jié)合，翻譯順利進(jìn)行。 ? 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。 ?⑵ . 蛋白酶的切割： ① . 末端切割：有些分泌蛋白對細(xì)胞有毒害作用，常以無活性的前體蛋白形式貯存在于細(xì)胞內(nèi)，需要這種蛋白時，由蛋白酶切割加工成有功能的蛋白。如，蜜蜂在叮咬動物時注入蜜毒素，引起細(xì)胞溶解，蜜毒素也能使蜜蜂自身的細(xì)胞溶解。翻譯后以前體形式儲存于細(xì)胞內(nèi)，能被細(xì)胞間隙的一種蛋白酶識別和切割，釋放出有活性的蜜毒素。 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 . 多聚蛋白質(zhì)切割： 有些蛋白質(zhì)開始翻譯時形成一個含有多個蛋白質(zhì)分子的多肽鏈，切割后產(chǎn)生具有不同功能的蛋白質(zhì)分子。如，一些脊椎動物的激素合成。 ?⑶ . 蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾： ① . 簡單修飾： 將一些小化學(xué)基團(tuán)，如乙酰基、甲基和磷酸基加到氨基酸側(cè)鏈或蛋白質(zhì)的氨基端或羧基端上，具有特異性。 如核小體組蛋白 H3的乙酰化，使染色質(zhì)的構(gòu)型發(fā)生變化，影響基因表達(dá)。 ② . 復(fù)雜修飾： 蛋白質(zhì)的糖基化 (glycosylation)：一些大分子量碳水化合物加到多肽鏈上。 ?⑷ . 蛋白質(zhì)內(nèi)含子： 同 mRNA一樣，一些前體蛋白質(zhì)具有內(nèi)含子 (intein)序列，位于多肽序列的中間，經(jīng)加工切除后，兩端的蛋白質(zhì)外顯子 (extein)連接為成熟蛋白質(zhì)分子。 ? 特點： ① . 切割位點保守： 內(nèi)含子前面常為半胱氨酸，后面序列是組氨酸－天門冬酰胺；內(nèi)含子后面外顯子序列的前面常是半胱氨酸、絲氨酸和蘇氨酸；存在一些保守序列。 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。
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