真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-07 22:13本頁(yè)面
【正文】 化未甲基化的 CpG成為 mCpG，它不需要母鏈指導(dǎo)，但速度很慢。 ? 真核生物細(xì)胞內(nèi)存在兩種甲基化酶活性： ? 一種被稱為 日常型 甲基轉(zhuǎn)移酶，另一種是 從頭合成型 甲基轉(zhuǎn)移酶 ? 日常型 主要在甲基化母鏈（模板鏈）指導(dǎo)下使處于半甲基化的 DNA雙鏈分子上與甲基胞嘧啶相對(duì)應(yīng)的胞嘧啶甲基化。因?yàn)楦叩壬?CpG二核苷酸序列中的 C 通常是甲基化的，極易自發(fā)脫氨，生成 胸腺嘧啶 。 DNA甲基化主要形成 5甲基胞嘧啶（ 5mC）和少量的 N6甲基腺嘌呤（ N6mA）及 7甲基鳥嘌呤（ 7mG）。 ? DNA甲基化修飾現(xiàn)象廣泛存在于多種有機(jī)體中。 ? DNA甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、 DNA構(gòu)象、 DNA穩(wěn)定性及 DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而控制基因表達(dá)。 五、 DNA甲基化與基因活性的調(diào)控 DNA的甲基化 ? DNA甲基化是最早發(fā)現(xiàn)的修飾途徑之一，這一修飾途徑可能存在于所有高等生物中并與基因表達(dá)調(diào)控密切相關(guān)。 V、 C和 J基因片段在胚胎細(xì)胞中相隔較遠(yuǎn)。 四、基因重排 將一個(gè)基因從遠(yuǎn)離啟動(dòng)子的地方移到距它很近的位點(diǎn)從而啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，這種方式被稱為基因重排。受精之后，染色體 DNA開始復(fù)制，并通過(guò)有絲分裂的方式，不斷擴(kuò)大細(xì)胞群體。 兩棲類和昆蟲卵母細(xì)胞 rRNA基因的擴(kuò)增 ? 非洲爪蟾的染色體上有約 450拷貝編碼 18Sr RNA和 28S rRNA的 DNA，在卵母細(xì)胞中它們的拷貝數(shù)擴(kuò)大了 1000倍。高倍電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，燈刷型染色體上存在許多突起的“泡”狀或“環(huán)”狀結(jié)構(gòu)，有時(shí)還能看到 RNP沿著這些突起結(jié)構(gòu)移動(dòng)，表明這些 DNA正在被 RNA聚合酶所轉(zhuǎn)錄。 ? 存在于 “燈刷型”染色體 （ lamp brush）上的環(huán)形結(jié)構(gòu)可能與基因的活性轉(zhuǎn)錄有關(guān)。 ? 雞成紅細(xì)胞 （ erythroblast）染色質(zhì)中，β血紅蛋白基因比卵清蛋白基因更容易被 DNA酶 I切割降解。這種變化可能包括核小體結(jié)構(gòu)的消除或改變， DNA本身局部結(jié)構(gòu)的變化等，這些變化可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基因暴露，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)區(qū) DNA的結(jié)合，誘發(fā)基因轉(zhuǎn)錄。 二、“開放”型活性染色質(zhì)（ active chromatin）結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)錄的影響 ? 真核基因的活躍轉(zhuǎn)錄是在常染色質(zhì)上進(jìn)行的。 這種 DNA水平 的調(diào)控是真核生物發(fā)育調(diào)控的一種形式，它包括了基因丟失、擴(kuò)增、重排和移位等方式，通過(guò)這些方式可以消除或變換某些基因并改變它們的活性。例如，一個(gè)成熟的紅細(xì)胞能產(chǎn)生大量的可翻譯出成熟珠蛋白的 mRNA，而其前體細(xì)胞卻不產(chǎn)生珠蛋白。 第二節(jié) 真核生物 DNA水平上的基因表達(dá)調(diào)控 一、真核生物 DNA水平上的基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn) 分子生物學(xué)的最新研究表明，在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，用來(lái)合成 RNA的 DNA模板 也會(huì)發(fā)生 規(guī)律性變化 ，從而控制基因表達(dá)和生物體的發(fā)育。 ? 最早在酵母中發(fā)現(xiàn)，以后在 T淋巴細(xì)胞的 T抗原受體基因的轉(zhuǎn)錄和重排中證實(shí)這種負(fù)調(diào)控順式元件的存在。增強(qiáng)子一般具有組織或細(xì)胞特異性，許多增強(qiáng)子只在某些細(xì)胞或組織中表現(xiàn)活性，是由這些細(xì)胞或組織中具有的特異性蛋白質(zhì)因子所決定的。使某些癌基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)增強(qiáng)，可能是腫瘤發(fā)生的因素之一。但增強(qiáng)子對(duì)啟動(dòng)子沒(méi)有嚴(yán)格的專一性，同一增強(qiáng)子可以影響不同類型啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄。而將啟動(dòng)子倒就不能起作用，可見增強(qiáng)子與啟動(dòng)子是很不相同的。 增強(qiáng)子的作用有以下特點(diǎn) ?①增強(qiáng)子提高同一條 DNA鏈上基因轉(zhuǎn)錄效率，可以遠(yuǎn)距離作用，通常可距離 1－ 4kb、個(gè)別情況下離開所調(diào)控的基因 30kb仍能發(fā)揮作用，而且在基因的上游或下游都能起作用。 ? 是一種能夠提高轉(zhuǎn)錄效率的順式調(diào)控元件，最早是在 SV40病毒中發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)約 200bp的一段DNA，可使旁側(cè)的基因轉(zhuǎn)錄提高 100倍，其后在多種真核生物，甚至在原核生物中都發(fā)現(xiàn)了增強(qiáng)子。這些元件與相應(yīng)的蛋白因子結(jié)合能提高或改變轉(zhuǎn)錄效率。核心元件單獨(dú)起作用時(shí)只能確定轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)和產(chǎn)生基礎(chǔ)水平的轉(zhuǎn)錄。最常見的哺乳類 RNA聚合酶 Ⅱ 啟動(dòng)子中的元件序列見下表。 但真核啟動(dòng)子間不像原核那樣有明顯共同一致的序列，而且單靠 RNA聚合酶難以結(jié)合 DNA而起動(dòng)轉(zhuǎn)錄，而是需要多種蛋白質(zhì)因子的相互協(xié)調(diào)作用，不同蛋白質(zhì)因子又能與不同 DNA序列相互作用，不同基因轉(zhuǎn)錄起始及其調(diào)控所需的蛋白因子也不完全相同，因而不同啟動(dòng)子序列也很不相同，要比原核更復(fù)雜、序列也更長(zhǎng)。 ?(一 )順式作用元件 (cis acting elements) 真核基因的順式調(diào)控元件是基因周圍能與特異轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合而影響轉(zhuǎn)錄的 DNA序列。因此，真核基因表達(dá)以正性調(diào)控為主導(dǎo)。 ?真核基因調(diào)控中雖然也發(fā)現(xiàn)有負(fù)性調(diào)控元件，但其存在并不普遍； ?真核基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)的調(diào)控蛋白也有起阻遏和激活作用或兼有兩種作用者，但總的是以激活蛋白的作用為主。 ? 由此可見，染色質(zhì)中的基因轉(zhuǎn)錄前先要有一個(gè)被激活的過(guò)程，但目前對(duì)激活機(jī)制還缺乏認(rèn)識(shí)。這種甲基化最常發(fā)生在某些基因 5′側(cè)區(qū)的 CG序列中 ? 實(shí)驗(yàn)表明這段序列甲基化可使其后的基因不能轉(zhuǎn)錄，甲基化可能阻礙轉(zhuǎn)錄因子與 DNA特定部位的結(jié)合從而影響轉(zhuǎn)錄。 ?這種高敏感點(diǎn)常出現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄基因的 5′側(cè)區(qū)、 3′末端或在基因上，多在調(diào)控蛋白結(jié)合位點(diǎn)的附近，分析該區(qū)域核小體的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，可能有利于調(diào)控蛋白 結(jié)合而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄。 ? 。 ? 。 組蛋白的作用： ?組蛋白與 DNA結(jié)合阻止 DNA上基因的轉(zhuǎn)錄，去除組蛋白基因又能夠轉(zhuǎn)錄。 存在許多基因家族 (gene family
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1