【正文】 Posttranscription transcription amp。 真核生物正調(diào)控的必要性和優(yōu)越性 ? 特異性 : 真核基因組很大 ,某種順式元件出現(xiàn)的幾率高。如果是負(fù)調(diào)控 ,只要有一個(gè)調(diào)控蛋白與順式元件結(jié)合 ,即可關(guān)閉基因。 由于一種順式元件可與多個(gè)調(diào)控蛋白結(jié)合 , 幾個(gè)不同的順式元件以適當(dāng)有功能的方式排列在一起的隨機(jī)性幾乎沒有，也保證了基因的特異性表達(dá)。例如有 100個(gè)基因 ,10%表達(dá) ,90%關(guān)閉。 如果是正控制 ,只須 10種激活物， 減輕蛋白質(zhì)合成的負(fù)擔(dān) 。 第二類是發(fā)育調(diào)控或稱不可逆調(diào)控，是真核基因調(diào)控的精髓部分，它決定了真核細(xì)胞生長、分化、發(fā)育的全部進(jìn)程。 ② 真核細(xì)胞 DNA都與組蛋白和大量非組蛋白相結(jié)合，只有一小部分 DNA是裸露的。 ④ 真核生物能夠有序地根據(jù)生長發(fā)育階段的需要進(jìn)行DNA片段重排，還能在需要時(shí)增加細(xì)胞內(nèi)某些基因的拷貝數(shù)。 在原核生物中，轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)區(qū)都很小，大都位于啟動子上游不遠(yuǎn)處，調(diào)控蛋白結(jié)合到調(diào)節(jié)位點(diǎn)上可直接促進(jìn)或抑制 RNA聚合酶與它的結(jié)合。 ? ⑦ 許多真核生物的基因只有經(jīng)過復(fù)雜的成熟和剪接過程（ maturation and splicing），才能順利地翻譯成蛋白質(zhì)。 ? 不連續(xù)基因是通過 mRNA和 DNA雜交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。 ? 從不連續(xù)基因到成熟 mRNA之間存在著一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄的中間體 ,叫做初級轉(zhuǎn)錄物，叫做 不均一核 RNA(heterogeneous nuclear RNA, hnRNA), 這個(gè)基因的初級轉(zhuǎn)錄物既含有外顯子又含有內(nèi)合子序列， ? 從不均一核 RNA到成熟 mRNA要經(jīng)過一轉(zhuǎn)錄后的加工拼接過程。 真核生物 DNA水平上的基因表達(dá)調(diào)控 分子生物學(xué)的最新研究表明，在個(gè)體發(fā)育過程中，用來合成 RNA的 DNA模板也會發(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。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。 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，通過這些方式可以消除或變換某些基因并改變它們的活性。 真核生物 DNA水平上的基因表達(dá)調(diào)控 分子生物學(xué)的最新研究表明，在個(gè)體發(fā)育過程中，用來合成 RNA的 DNA模板也會發(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。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。 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，通過這些方式可以消除或變換某些基因并改變它們的活性。 ． 基因重排 將一個(gè)基因從遠(yuǎn)離啟動子的地方移到距它很近的位點(diǎn)從而啟動轉(zhuǎn)錄，這種方式被稱為基因重排。 大量研究表明， DNA甲基化能關(guān)閉某些基因的活性，去甲基化則誘導(dǎo)了基因的重新活化和表達(dá)。研究證實(shí)， CpG二核苷酸中胞嘧啶的甲基化導(dǎo)致了人體 1/3以上由于堿基轉(zhuǎn)換而引起的遺傳病。 實(shí)驗(yàn)證明，這個(gè)過程不但與 DNA復(fù)制起始及錯(cuò)誤修正時(shí)的定位有關(guān)，還通過改變基因的表達(dá)參與細(xì)胞的生長、發(fā)育過程及染色體印跡、 X染色體失活等的調(diào)控。 增強(qiáng)子的作用原理是什么呢？ 真核生物啟動子和增強(qiáng)子是由若干 DNA序列元件組成的，由于它們常與特定的功能基因連鎖在一起，因此被稱為順式作用元件。在轉(zhuǎn)錄調(diào)控過程中，除了需要調(diào)控區(qū)外，還需要反式作用因子 。根據(jù)各個(gè)蛋白成分在轉(zhuǎn)錄中的作用，能將整個(gè)復(fù)合物分為 3部分： 反式作用因子 是能直接或間接地識別或結(jié)合在各類順式作用元件核心序列上，參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)。 ? ②與轉(zhuǎn)錄的起始或終止有關(guān)的輔助因子，不具有基因特異性。它們中有些被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的一部分，因?yàn)樗谢虼蟛糠只虻膯訁^(qū)都含有這一特異序列。 反式作用因子 反式作用因子可以分為 3類； (1) 通用反式作用因子 ，主要識別啟動子的核心啟動成分，如 TBP； （ 2）特殊組織與細(xì)胞中的反式作用因子，如淋巴細(xì)胞中的Oct2； （ 3）和 反應(yīng)性元件 （ response elenents）相結(jié)合的反式作用因子。 (一 ) 蛋白質(zhì)直接和 DNA結(jié)合 螺旋轉(zhuǎn)角螺旋 鋅指結(jié)構(gòu) 亮氨基拉鏈 螺旋環(huán)螺旋 同源異形結(jié)構(gòu)域 蛋白質(zhì)磷酸化、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及基因表達(dá) 蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化過程是生物體內(nèi)普遍存在的信息傳導(dǎo)調(diào)節(jié)方式，幾乎涉及所有的生理及病理過程，如糖代謝、光合作用、細(xì)胞的生長發(fā)育、神經(jīng)遞質(zhì)的合成與釋放甚至癌變等等。 蛋白質(zhì)的磷酸化反應(yīng)是生物體內(nèi)存在的一種普遍的調(diào)節(jié)方式，在細(xì)胞信號的傳遞過程中占有極其重要的地位。 其他水平上的基因調(diào)控 RNA的加工成熟 各種基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn) 物都是 RNA， 無論是 rRNA、 tRNA還是 mRNA， 初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物只有經(jīng)過加工，才能成為有生物功能的活性分子。 真核生物的 rRNA基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，先產(chǎn)生一個(gè) 45S的前體rRNA， 然后被核酸酶逐漸降解，形成成熟的 18S、28S和 rRNA。這類基因產(chǎn)物在轉(zhuǎn)錄后要進(jìn)行一系列的加工變化，才能成為成熟的有生物功能的 mRNA。 由于 mRNA的 這些結(jié)構(gòu)與它作為蛋白質(zhì)合成模板的功能有密切關(guān)系，所以是基因表達(dá)的重要調(diào)控環(huán)節(jié)。 ． 真核生物基因轉(zhuǎn)錄后加工的多樣性 真核生物的基因可以按其轉(zhuǎn)錄方式分為兩大類：即簡單轉(zhuǎn)錄單位和復(fù)雜轉(zhuǎn)錄單位。 (1) 簡單轉(zhuǎn)錄單位。這類基因轉(zhuǎn)錄后加工有 3種不同形式 第一種簡單轉(zhuǎn)錄單位，如組蛋白基因，它們沒有內(nèi)含子，因此不存在轉(zhuǎn)錄后 加工問題，其 mRNA 3’末端沒有多聚（ A）， 但有一個(gè)保守的回文序列作為轉(zhuǎn)錄終止信號。 第三種簡單轉(zhuǎn)錄單位包括 α和 β珠蛋白基因及許多細(xì)胞蛋白基因，這些基因雖然都有內(nèi)含子，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后加工剪接，還要加多聚（ A）， 但它們只產(chǎn)生一個(gè)有功能的mRNA， 所以仍然是簡單轉(zhuǎn)錄單位。 ? 二 ． mRNA翻譯的控制 ? 三 ． mRNA的結(jié)構(gòu)和翻譯的效率 ? 四 ． 翻譯的起始調(diào)節(jié) ? 五 ． 選擇性翻譯 ? 六 ． 反義 RNA調(diào)控 ? 七 ． 翻譯的自我調(diào)節(jié) 9. 1 腫瘤與癌癥 ? ? 癌（ cancer）是一群不受生長調(diào)控而繁殖的細(xì)胞，也稱惡性腫瘤。 ? ? 絕大多數(shù)癌是由腫瘤細(xì)胞經(jīng)過一系列突變轉(zhuǎn)化而來的。 ? ? 轉(zhuǎn)化（ transformation）指在轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中，不能觀察到正常的細(xì)胞生長受限制，如轉(zhuǎn)化細(xì)胞不依賴于通常能夠刺激細(xì)胞生長和生存的因子 ,細(xì)胞變圓并長成一個(gè)集落 (實(shí)體瘤 )。它能夠離開原來的組織，轉(zhuǎn)移到機(jī)體的其他部分，并形成新的克隆。 ? ?編碼病毒癌基因的主要有 DNA病毒和 RNA病毒。 原癌基因 (細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因 ,cellular oncogene ,Conc): ? ?存在于細(xì)胞基因組中 ,正常情況下處于靜止或低水平(限制性 )表達(dá)狀態(tài)，對維持細(xì)胞正常功能具有重要作用， ? ?當(dāng)受到致癌因素作用被活化而導(dǎo)致細(xì)胞惡變的基因。 ? 同一 DNA鏈上兩個(gè)具有相同轉(zhuǎn)錄方向的基因間隔小于一定長度時(shí)，影響有效轉(zhuǎn)錄所必需的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成，從而使這兩個(gè)基因中的一個(gè)或兩個(gè)均不能轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄活性顯著降低，產(chǎn)生所謂基因領(lǐng)域效應(yīng)（ gene territorialeffect）。 ? 基因治療是將人的外源正?；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^一定方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病 , 從而達(dá)到治療疾病目的的生物醫(yī)學(xué)高技術(shù)。 細(xì)菌人工染色體 。 ，從整個(gè)基因組結(jié)構(gòu)的宏觀水平上理解基因轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)。 DNA突變、重排和染色體斷裂等。 。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 ? 第三代 DNA遺傳標(biāo)記，可能也是最好的遺傳標(biāo)記，是分散于基因組中的單個(gè)堿基的差異，即 單核苷酸的多態(tài)性 （ single nucleotide polymorphism， SNP） ，包括單個(gè)堿基的缺失、插入和替換。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 2. DNA的鳥槍法測序的主要步驟 ① 建立高度隨機(jī)、插入片段大小為 2kb左右的基因組文庫。 ② 高效、大規(guī)模的末端測序。 ③ 序列集合。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 對鳥槍法的改進(jìn) ① 克隆連續(xù)序列法 Clone contig法。 ② 靶標(biāo)鳥槍法（ direted shotgun）。 南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 四、功能基因組學(xué)研究 ? 概念： 利用結(jié)構(gòu)基因組學(xué)提供的豐富的信息資源的基礎(chǔ)上，應(yīng)用高通量、大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析方法并結(jié)合統(tǒng)計(jì)與計(jì)算機(jī)分析，來研究基因的表達(dá)、調(diào)控與功能，基因間、基因與蛋白質(zhì)之間和蛋白質(zhì)與底物、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用以及生物的生長發(fā)育等規(guī)律。 雜交法 SBH （ Sequencing by hybridization） ? 用特定長度的具有所有可能堿基序列的寡核苷酸探針與未知序列的 DNA片段雜交。 步驟： DNA分子與一組已知核苷酸序列的寡核苷酸探針進(jìn)行雜交 2. 對能與待測 DNA雜交的探針之間的堿基重疊關(guān)系作比較分析，據(jù)此推算靶 DNA的核苷酸序列。 基因組 (genome) 泛指一個(gè)有生命體 、 病毒或細(xì)胞器的全部遺傳物質(zhì)；在真核生物 ， 基因組是指一套染色體 （ 單倍體 ） DNA。