【正文】 。擁有這些核的細(xì)胞不具有完整的基因組 DNA，將分化產(chǎn)生癭蠅成體的體細(xì)胞，而擁有其余兩個(gè)核的細(xì)胞發(fā)育成為生殖細(xì)胞。原來(lái)胚胎細(xì)胞基因組中不相連的 DNA片段通過(guò)切接去掉一些 DNA片段， 重新裝配形成抗體輕鏈可變區(qū)基因和重鏈可變區(qū)基因 。 ? T淋巴細(xì)胞 受體基因也經(jīng)歷類(lèi)似的基因重排產(chǎn)生。 ?此外，在胚胎發(fā)育的某特定時(shí)期，有的特殊基因被選擇性復(fù)制出許多拷貝，產(chǎn)生 基因擴(kuò)增現(xiàn)象 。 免疫球蛋白分子結(jié)構(gòu) 剪切 免疫球蛋白基因重排 第二節(jié) 染色質(zhì)水平基因活性的調(diào)控 ?真核生物的 DNA集中存在于細(xì)胞核內(nèi)， DNA分子中攜帶著兩種遺傳信息：一種是負(fù)責(zé) 編碼蛋白質(zhì)氨基酸組成的結(jié)構(gòu)基因 ，另一種也是 DNA序列， 編碼調(diào)控基因 。 核小體 ? DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合，構(gòu)成以 核小體 為基本單位的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化是基因轉(zhuǎn)錄的前提 。 ?結(jié)構(gòu)型 ：異染色質(zhì) DNA序列的 折疊壓縮狀況始終不發(fā)生改變 ，也 不進(jìn)行轉(zhuǎn)錄 ，但是 對(duì)于基因表達(dá)的調(diào)節(jié)起著重要的作用 。這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為 異染色質(zhì)化 。 （一） X染色體失活 ? 1949年， Barr和 Bertram就發(fā)現(xiàn) 雌貓 細(xì)胞核的核膜旁有個(gè)染色比較深的小顆粒 ，命名為 Barr body，以后認(rèn)識(shí)到它是一個(gè)失活的 X染色體。 ?生殖細(xì)胞 ：這種現(xiàn)象也存在于 雌性生殖細(xì)胞具有二倍體基因組的前體細(xì)胞 ，但在進(jìn)行 減數(shù)分裂時(shí) ，失活的染色體又重新恢復(fù)活性 ，所以卵母細(xì)胞具有完整的遺傳信息。 ?有袋類(lèi)動(dòng)物 所有胚胎細(xì)胞 父源的 X染色體都失活。在這些未失活的基因中，可能 存在引起 X染色體失活信號(hào)傳導(dǎo)分子的編碼基因 。 （二）水蠟蟲(chóng)的染色體失活 ?最引人注目的染色體失活現(xiàn)象見(jiàn)于 水蠟蟲(chóng) 。結(jié)果在雄性動(dòng)物的細(xì)胞核中存在 一套單倍體母源性的常染色質(zhì) 和 一套單倍體父源性異染色質(zhì) 。受精后如果產(chǎn)生雄性后代，精子攜帶來(lái)的染色體再次經(jīng)歷異染色質(zhì)化而失去轉(zhuǎn)錄活性。 水蠟蟲(chóng) x射線照射實(shí)驗(yàn) ? Brown(1961）用 x射線照射水蠟蟲(chóng)，再把 經(jīng)過(guò)照射的水蠟蟲(chóng) 與 未經(jīng)過(guò)照射的水蠟蟲(chóng) 進(jìn)行交配。 ?說(shuō)明雄性水蠟蟲(chóng)細(xì)胞核中染色質(zhì)的情況不同于雌性水蠟蟲(chóng) 。這種調(diào)控機(jī)制是 使大量的基因異染色質(zhì)化 ，進(jìn)而使這些 基因的轉(zhuǎn)錄停止 。 ?（一）染色體疏松區(qū) ?染色體疏松區(qū) ：指染色體上 DNA解聚的特殊區(qū)域，是基因轉(zhuǎn)錄活躍區(qū)。 ?表明 染色體上基因轉(zhuǎn)錄 是按一定的 時(shí)間 和 空間順序 進(jìn)行的。 ?新的疏松區(qū)的形成 ：由蛻皮素和染色體上的特殊部位結(jié)合所介導(dǎo)的。 ?在幼蟲(chóng)時(shí)期蛻皮素敏感的的疏松區(qū)大致可分為 3種 ： ? 誘導(dǎo)退化的疏松區(qū) ； ? 1h內(nèi)能迅速產(chǎn)生的疏松區(qū) ； ? 幾個(gè)小時(shí)后才能出現(xiàn)的疏松區(qū) 。 ?①如果在 前一批疏松區(qū)剛形成不久 ，就在果蠅唾液腺細(xì)胞體外培養(yǎng)體系中 加入蛋白質(zhì)合成抑制劑 ，蛻皮素的刺激就不能引起后來(lái)的疏松區(qū)產(chǎn)生 。 ?說(shuō)明 蛻皮素 和 前一批疏松區(qū)的產(chǎn)物 都是后一批疏松區(qū)產(chǎn)生的 必要條件 。 （二）燈刷染色體 ?在 減數(shù)分裂的雙線期 成對(duì)排列的 每個(gè)染色單體自染色粒向一側(cè)伸出許多DNA的側(cè)環(huán) ，這些側(cè)環(huán)在雙線期之后再縮回去。 ?一般所觀察到的 一個(gè)環(huán)是一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位 。這些 mRNA主要為早期發(fā)育所利用 。 ?一、基因表達(dá)的時(shí)間和空間特異性 ?基因表達(dá)的時(shí)間特異性 ：有些特異性的基因，只有在發(fā)育的某個(gè)特定時(shí)期或某些時(shí)期才具有活性，而在其他時(shí)期則是無(wú)功能的基因。 二、發(fā)育中基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)和變化 ?（一）卵清蛋白基因的轉(zhuǎn)錄 ?卵清蛋白是由產(chǎn)卵母雞的輸卵管黏膜細(xì)胞分泌的。 ?卵清蛋白的產(chǎn)生依賴(lài)于 固醇類(lèi)雌性激素 的存在。當(dāng)雌性激素進(jìn)入細(xì)胞后可被激素受體蛋白識(shí)別，兩者結(jié)合形成雌性激素 受體復(fù)合物。 ?給年輕的母雞注射雌性激素可以引起輸卵管黏膜細(xì)胞的分化，合成卵清蛋白。 ?①分離孵化 2023h的雞胚后部明區(qū)血島時(shí)，可以觀察到 紅細(xì)胞的前體細(xì)胞 ，但并 未檢測(cè)到 血紅蛋白基因的 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 。 ?這表明 血紅蛋白基因是在這一段發(fā)育時(shí)期中轉(zhuǎn)錄的 。 ?人胚胎血紅蛋白 ：由 2個(gè) δ珠蛋白鏈、 2個(gè) ε 珠蛋白鏈和 4個(gè) 血紅素 分子組成。由兩個(gè) α和兩個(gè) γ珠蛋白鏈組成胎兒的血紅蛋白分子。 ?出生后： 血紅蛋白分子的組成迅速轉(zhuǎn)換，由胎兒型代之為成體型，即 α2β2。 血紅蛋白 ?人的 δ和 α珠蛋白基因位于第 16號(hào)染色體 上，而 ε 、γ、 δ和 β珠蛋白基因相連，在 第一號(hào)染色體 上依次排列。 (三 )轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白 5S核糖體 RNA基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控 ? ?在整個(gè)發(fā)育過(guò)程中 5SrRNA基因表達(dá)的調(diào)控都是在轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)行的。 ?卵母細(xì)胞型 ： 20 000個(gè)，轉(zhuǎn)錄水平很低，卵發(fā)生早期開(kāi)始囊胚中期可被檢測(cè)到。 ? 5SrRNA的基因的轉(zhuǎn)錄是由 RNA聚合酶 Ⅲ 所調(diào)控的 2． TFⅢ A的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié) ?轉(zhuǎn)錄因子 TFⅢ A參與 RNA聚合酶 Ⅲ 對(duì) 非洲爪蟾 5SrRNA轉(zhuǎn)錄的控制。 ?但是 TFⅢ A分子 與 5SrRNA的基因 中間啟動(dòng)子 的 結(jié)合力很弱 ，相比之下非特異性轉(zhuǎn)錄因子 TFⅢ C能夠 更牢固 地與5SrRNA的基因中間啟動(dòng)子相結(jié)合，所以 TFⅢ A分子與TFⅢ C結(jié)合形成 TFⅢ ATFⅢ C 復(fù)合物 。 (四 )轉(zhuǎn)錄調(diào)控的“開(kāi)關(guān)基因” (switch gene) ?在發(fā)育中有些基因是否表達(dá)，可以決定細(xì)胞向兩種不同的命運(yùn)分化。 ?野生型線蟲(chóng) 胚胎有兩種可相互作用的鄰近細(xì)胞： ，其中一種產(chǎn)生子宮頸 (齒 )細(xì)胞 (ac)，另一種產(chǎn)生腹側(cè)子宮前體細(xì)胞 (vu)。 ?在有的突變體中 lin12基因具有 高轉(zhuǎn)錄活性 ，兩種細(xì)胞都分化成為腹側(cè)子宮前體細(xì)胞，即 vu細(xì)胞 。 果繩轉(zhuǎn)錄調(diào)控的“開(kāi)關(guān)基因” ?果繩的一種細(xì)胞具有分化成為 上皮細(xì)胞 或 神經(jīng)母細(xì)胞 雙重潛能。 ?但在 notch基因轉(zhuǎn)錄缺乏的胚胎中全部細(xì)胞只能分化成為神經(jīng)母細(xì)胞，而不能同時(shí)產(chǎn)生上皮組織和神經(jīng)母細(xì)胞，結(jié)果所產(chǎn)生的胚胎非正常發(fā)育而導(dǎo)致死亡。 ?但是從纖維母細(xì)胞或從其他類(lèi)型細(xì)胞分離的 DNA不能引起這種細(xì)胞分化表型的改變。 ?如果將 mydo1基因克隆到一種病毒載體上可以使多種類(lèi)型的細(xì)胞轉(zhuǎn)分化，如色素細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、脂肪細(xì)胞及肝細(xì)胞等轉(zhuǎn)分化為肌細(xì)胞。 三、差異基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控機(jī)制 ?真核生物基因的結(jié)構(gòu) ：分子生物學(xué)知識(shí)補(bǔ)充。 ?編碼一個(gè)蛋白質(zhì)的序列常以 外顯子和內(nèi)含子鑲嵌排列的方式存在 。 ?真核生物的基因還包括 5’和 3’末端長(zhǎng)度不等的特異性序列，這些序列雖然 不編碼氨基酸 ，但在 基因表達(dá)的過(guò)程中起重要作用 。這個(gè)區(qū)域負(fù)責(zé)與RNA聚合酶結(jié)合，同時(shí)與以后的轉(zhuǎn)錄起始有關(guān)。 ?③ 翻譯起始密碼 ATG:該密碼子位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)后 50bp處，在轉(zhuǎn)錄的起始點(diǎn)和翻譯起始點(diǎn)間的這段序列稱(chēng)為前導(dǎo)序列，其長(zhǎng)度在不同基因中差異很大。 ① ① ① ② ③ 人 β珠蛋白基因的 10個(gè)區(qū)域 ?④ 第一外顯子 ：長(zhǎng) 90bp，編碼人 β珠蛋白的 130個(gè)氨基酸。 ?⑥ 第二外顯子 ：長(zhǎng) 222bp，編碼人 β珠蛋白的 31104個(gè)氨基酸。 ?⑧ 第三外顯子 ：長(zhǎng) 126bp，編碼人 β珠蛋白的 105146個(gè)氨基酸。該區(qū)域包括 AATAAAA序列，此序列為轉(zhuǎn)錄的RNA產(chǎn)物在 3’末端增加 200300多聚核苷酸 [poly（ A） ]尾所必需。在 3’末端非翻譯區(qū)序列中，從AATAAAA位點(diǎn)后 600900bp具有增強(qiáng)子功能，對(duì)于成體紅細(xì)胞前體 β珠蛋白基因適時(shí)的和組織特異性的表達(dá)是必需的。 ?啟動(dòng)子 和 增強(qiáng)子 都是順式調(diào)節(jié)子，它們能與特定功能基因連鎖 ， 作用于鄰近基因的表達(dá) 。 ?啟動(dòng)子 ：是位于 轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游 的特殊 DNA序列 。 ?轉(zhuǎn)錄量相對(duì)較大的基因，啟動(dòng)子都具有相似的結(jié)構(gòu)。另外在 TATA框的上游還有一個(gè)或多個(gè)上游啟動(dòng)子元件，如： CCAAT(CAAT框）、GGGCGGG(GC序列）、 GGGAGAGGG和 ATGCAAAT序列。 ?基因轉(zhuǎn)錄還需要 RNA聚合酶與啟動(dòng)子的相互作用。絕大多數(shù) 真核生物的細(xì)胞有 3種類(lèi)型 RNA聚合酶 ，即RNA聚合酶 Ⅰ 、 RNA聚合酶 Ⅱ 和 RNA聚合酶 Ⅲ 。在細(xì)胞核中存在一些 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白因子為 RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合所必需 ，如果 缺乏這些因子 ，純化的 RNA聚合酶 Ⅱ 并不能識(shí)別啟動(dòng)子序列， 轉(zhuǎn)錄只能起始于任意位置。 基本轉(zhuǎn)錄因子負(fù)責(zé)識(shí)別啟動(dòng)子序列中 TATA框 ，并與 RNA聚合酶 Ⅱ 一起形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物，進(jìn)而