真核基因表達(dá)調(diào)控模式-在線瀏覽
2025-06-18 07:55本頁(yè)面
【正文】 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)基因表達(dá)的影響 染色體 (chromosome):細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中 ,由 染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。 常染色質(zhì) (euchromatin):壓縮程度低 ,伸展?fàn)顟B(tài) ,著色淺 異染色質(zhì) (heterochromatin)：壓縮程度高 ,聚縮狀態(tài) ,著色深 結(jié)構(gòu)異染色質(zhì) (constitutive heterochromatin) 兼性異染色質(zhì) (facultative heterochromatin) ◆ 異染色質(zhì)化 水蠟蟲(chóng) （ Pseudococcus nipae） （ 2n=10） 雌性 :10條都是常染色質(zhì) 雄性 :來(lái)自父本的 5條染色體依次被異染色質(zhì)化 哺乳動(dòng)物的劑量補(bǔ)償 （ dosage conpensation） 雌性哺乳動(dòng)物 X染色體的失活 巴爾小體（ Barr body） (1949年 ) ◆ 1961,Mary Lyon提出了萊昂假說(shuō) (Lyon hypothesiis) ◆ 巴爾小體是一個(gè)失活的 X染色體； ◆ 在哺乳動(dòng)物中 ， 雌性個(gè)體細(xì)胞中的兩個(gè) X染色體中有一個(gè) X染 色體在受精后的第 16天 （ 受精卵增殖到 50006000， 植入子 宮壁時(shí) ） 失活； ◆ 兩條 X染色體中哪一條失活是隨機(jī)的； ◆ X染色體失活后 ,細(xì)胞繼續(xù)分裂形成的克隆中 ,此條染色體都 是失活的； ◆ 生殖細(xì)胞形成時(shí)失活的 X染色體可得到恢復(fù) 。 這是由于此區(qū)域染色質(zhì)的 DNA蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)變得松散 ， DNaseⅠ 易于接觸到 DNA之故 雞的珠蛋白和卵清蛋白系統(tǒng) : 雞胚紅細(xì)胞 珠 蛋 白 基因 + 卵清蛋白基 因 + 雞輸卵管細(xì)胞 超敏感區(qū)域 （ hypersensitive region） 或超敏感位點(diǎn)（ hypersensitive site)一般在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)附近 ， 即 5′端啟動(dòng)子區(qū)域 ， 少部分位于其它部位如轉(zhuǎn)錄單元的下游 。 ◆ 去甲基化又可使基因恢復(fù)活性。 5磷酸核糖 1焦磷酸（ PRPP） 次黃嘌呤核苷一磷酸（ HMP） 次黃嘌呤核苷（ HR） GMP AMP 尿嘧啶核苷一磷酸（ UMP） 胸腺嘧啶核苷一磷酸（ TMP） 胸腺嘧啶核苷（ TR） 嘌呤核苷酸生物合成途徑 嘧啶核苷酸生物合成途徑 次黃嘌呤磷酸 核糖轉(zhuǎn)移酶 （ HPRT） （ TK） 胸腺嘧啶 核苷激酶 氨基喋呤（ AP） 氨基喋呤（ AP） 從頭合成途徑 補(bǔ)救合成途徑 含有胸腺嘧啶核苷激酶（ TK）編碼基因缺陷的受體細(xì)胞（ tk ） 不能在含有次黃嘌呤核苷、氨基喋呤、胸腺嘧啶核苷的培養(yǎng)基上 （ HAT培養(yǎng)基）生長(zhǎng)，載體上的標(biāo)記基因 tk能與之遺傳互補(bǔ) 含有次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶（ HPRT）編碼基因缺陷的受體細(xì)胞 （ hprt ） 不能在含有次黃嘌呤核苷、氨基喋呤、胸腺嘧啶核苷的培養(yǎng)基上（ HAT培養(yǎng)基）生長(zhǎng)，載體上的標(biāo)記基因 hprt與之遺傳互補(bǔ) ◆ DNA甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)制 甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄的直接機(jī)制 甲基化抑制轉(zhuǎn)錄的間接機(jī)制 MeCP1 （ methylCpGbinding protein1） MeCP2 （ methylCpGbinding protein1） ◆ DNA甲基化的生物學(xué)效應(yīng) X染色體失活 親本印跡 腫瘤發(fā)生 個(gè)體發(fā)育 CpG甲基化 ◆ DNA甲基化與 X染色體失活 X染色體失活中心 (Xchromosome inactivation center,Xic) X染色體上存在一個(gè)與 X染色體失活有密切聯(lián)系的核心部位 , 定位在 Xq13區(qū) （ 正好是 Barr氏小體濃縮部位 ） 。 如源于父本的 IGFⅡ (胰島素樣生長(zhǎng)因子 Ⅱ) 基 因可表達(dá)，而源于母本的則不能表達(dá)。 印記基因與疾病 印記丟失（ loss of imprinting） 非印記基因失活 ◆ 腫瘤發(fā)生 抑癌基因甲基化 不表達(dá) (二 )染色體 (質(zhì) )丟失 (chromosome diminution ) 有的生物個(gè)體發(fā)育早期在體細(xì)胞中要丟失部分染色體，而在生殖細(xì)胞中保持全部的基因組 馬蛔蟲(chóng)（ Parascaris equoorum） 第一次卵裂是橫裂，產(chǎn)生上下兩個(gè)子細(xì)胞 第二次卵裂時(shí)下面的子細(xì)胞仍進(jìn)行橫裂，保持著原有的基因組，而上面的子細(xì)胞卻進(jìn)行縱裂，丟失了部分染色體 長(zhǎng)此下去最下面的子細(xì)胞總是保持了全套的基因組，將發(fā)育成生殖細(xì)胞，其余丟失了部分染色體片段的細(xì)胞分化為體細(xì)胞。 小表癭蚊（ Mayetiole destructor）受精卵的細(xì)胞核分裂，而受精卵不分裂，形成合胞體（ syncytium）。而在一般的細(xì)胞質(zhì)中，染色丟失了 32條，只保留 8條，將來(lái)分化為體細(xì)胞 (三 )基因擴(kuò)增 ◆ 定義 細(xì)胞內(nèi)某些特定基因的拷貝數(shù)專一性的大量增加 ◆作用 滿足特定階段生命活動(dòng)的需要 ◆ 例子 : 組織中整個(gè)染色體組都進(jìn)行擴(kuò)增： 在雙翅目昆蟲(chóng) [如果蠅（ ） ]的唾腺 中，細(xì)胞不分裂但染色體卻多輪復(fù)制，產(chǎn)生巨大的多 線染色體（ polytenne chromosomes）（含多于 1000條 染色單體） 發(fā)育中的編程擴(kuò)增 特定的基因簇的染色體外擴(kuò)增 特定的基因簇原位擴(kuò)增 哺乳動(dòng)物培養(yǎng)細(xì)胞中定向基因的應(yīng)激性擴(kuò)增 polytenne chromosomes 特定的基因簇的染色體外擴(kuò)增 兩棲類和昆蟲(chóng)卵母細(xì)胞 rRNA基因的擴(kuò)增 非洲爪蟾的 18S、 和 28SrDNA的串聯(lián)重復(fù)單位，它們成簇存在，形成核仁形成區(qū)。 特定的基因簇原位擴(kuò)增 在黑腹果蠅的發(fā)育中，卵殼蛋白基因不被剪切，在表達(dá)之前，通過(guò)復(fù)制的重疊環(huán)而被擴(kuò)增。額外的拷貝可能是通過(guò)類似于重組的事件將其從染色體釋放出來(lái) 產(chǎn)生抗體 B細(xì)胞 體液免疫 經(jīng)法氏囊 (Barsa of Fabricius) 細(xì)胞分裂 骨髓 經(jīng)胸腺 調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答 T細(xì)胞 細(xì)胞免疫 殺傷抗元 （ Thymus） (四 )基因重排 ◆ 定義 改變基因組中有關(guān)基因序列結(jié)構(gòu) (片斷水平的拼接 )，使
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