基因表達(dá)調(diào)控與分化發(fā)育-閱讀頁(yè)
2025-02-01 10:19本頁(yè)面
【正文】 region,V) CH CH2和CH3每一區(qū)段承擔(dān)著不同的生物學(xué)功能 , 又稱為效應(yīng)區(qū) Human antibody genes 人類第 14號(hào)染色體上重鏈包括 4個(gè)片段： 86個(gè)重鏈變異區(qū)段 (VH)； 30個(gè)多樣區(qū)片段 (D)； 9個(gè)連接區(qū)片段 (L)； 11個(gè)恒定區(qū)片段 (C)； 第 2號(hào)和第 22號(hào)染色體上輕鏈有 3個(gè)片段 : 輕鏈變異區(qū) (VL)； 連接區(qū) (J)； 恒定區(qū) (C)； Ig類別轉(zhuǎn)換 Ig的類別是由 CH的類型決定的。只 發(fā)生在 Ig蛋白基因座 每個(gè) B細(xì)胞只表達(dá)一種類型的輕鏈和重鏈，因在特定的的淋巴細(xì)胞內(nèi)，各種類型的鏈只有單個(gè)的有效重排，產(chǎn)生一個(gè)輕鏈基因和一個(gè)重鏈基因。 B細(xì)胞的分化過程 在剛出生時(shí)生物體沒有產(chǎn)生特殊抗體或 T細(xì)胞受體的功能 ,只是具有大量 V基因和少量 C基因 ,共約 300個(gè)抗體基因。 克隆選擇學(xué)說 認(rèn)為 DNA重排發(fā)生在抗原進(jìn)入體內(nèi)之前 ,抗原只是選擇了產(chǎn)生相應(yīng)抗體的細(xì)胞 。 三、染色質(zhì)水平調(diào)控 在染色質(zhì)中可分為常染質(zhì)（ euchromatin）和異染色質(zhì)（ heterochromatin）。前者是指在各種細(xì)胞中，在整個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)都處于凝聚狀態(tài)的染色質(zhì)，如著絲粒，端粒等。 組蛋白在進(jìn)化上是極端保守的，但仍可被修飾，如甲基化，乙酰基化和磷酸化。因此組蛋白的作用本質(zhì)上是真核基因調(diào)節(jié)的負(fù)控制因子，即它們是基因的抑制物。去乙?；勺瓒艋虻幕钚?，組蛋白 H4的去乙酰化是雌性哺乳動(dòng)物一條 X染色體失活的原因之一。 重點(diǎn)是概念 四、 DNA水平的調(diào)控 重點(diǎn) DNA的甲基化與去甲基化。在轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)中被外源基因在進(jìn)入細(xì)胞前如已被甲基化則不能表達(dá)；能阻斷性甲基化的藥物如 5氮嘧啶核苷對(duì)基因表達(dá)有誘導(dǎo)作用。首先，識(shí)別位點(diǎn)中的 C被甲基化，轉(zhuǎn)錄因子不能與之結(jié)合。已有兩種甲基化CpG結(jié)合蛋白 (methylCpGbinding protein)被分離出來。 親本印記 （ parental imprinting）。目前在二倍體動(dòng)物中已辨明的印跡基因有 ～ 100個(gè)，其中人類和鼠有 20種。如源于卵母細(xì)胞中的 IGFⅡ( 胰島素樣生長(zhǎng)因子 Ⅱ) 已被甲基化 ,基因可表達(dá)；而精子中的 IGFⅡ 如未被甲基化 ,則不能表達(dá)。④ 特殊啟動(dòng)子成分：如淋巴細(xì)胞中的 Oct（ octamer）和 κB 。 哺乳動(dòng)物 RNA 聚合酶 Ⅱ 啟動(dòng)子上游轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的序列元件 了解 選擇性啟動(dòng)子 有些真核生物基因具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的啟動(dòng)子用于在不同的細(xì)胞中表達(dá)，具有獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄調(diào)控（不同的動(dòng)子可產(chǎn)生不同的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物和相同的蛋白質(zhì)編碼序列）。 小鼠淀粉酶 (amy)基因利用不同啟動(dòng)子產(chǎn)生兩個(gè)不同的 mRNA 小鼠第 3號(hào)染色體上有兩個(gè)連鎖的 a淀粉酶基因 amy1和amy2。 在唾腺中產(chǎn)生的 a淀粉酶的濃度是肝中的 100倍。 在唾腺中使用的啟動(dòng)子 PS較強(qiáng)，轉(zhuǎn)錄活性比肝臟中使用的啟動(dòng)子 PL高 30多倍，但在唾腺細(xì)胞中 amy的 mRNA濃度要比肝臟中的高 100倍，表明可能還受到其他調(diào)控因素的影響。 能表現(xiàn)為副突變的等位基因是特異而正常的等位基因 ；在轉(zhuǎn)錄水平上沉默 副突變等位基因 的 一種特殊等位基因叫致副突變等位基因 。當(dāng)甾類激素等配體進(jìn)入細(xì)胞后，在細(xì)胞質(zhì)中受體與之結(jié)合，結(jié)合后受體構(gòu)象發(fā)生改變，形成二聚體，成為活化狀態(tài)，然后進(jìn)入細(xì)胞核。 蛋白質(zhì)之間的相互作用 蛋白質(zhì)的修飾：蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化是其轉(zhuǎn)錄活性調(diào)節(jié)的一種普遍形式，例如在細(xì)胞周期調(diào)節(jié)中， MPF 作為一種蛋白激酶，激活后可以進(jìn)一步激活轉(zhuǎn)錄因子，使有關(guān)蛋白磷酸化，促使 S期的 DNA合成和 M期的染色體凝聚等一系列周期變化。 六、轉(zhuǎn)錄后的加工的調(diào)節(jié) 在不同的位置加尾 . 一個(gè)基因在不同組織中因 3`端加尾位點(diǎn)不同也可產(chǎn)生不同的 mRNA,形成不同的產(chǎn)物。 了解 選擇不同外顯子 例如雞的肌球蛋白（ myosin）輕鏈基因在心臟和砂囊中轉(zhuǎn)錄后產(chǎn)生的成熟 mRNA就不同，前者為 LC1（ light chain），后者為 LC3，它們具有相同的 3′ 編碼區(qū)，但 5′ 編碼區(qū)卻不同。 雞肌球蛋白輕鏈前體 mRNA在不同組織中進(jìn)行不同的選擇性拼接 七、翻譯水平的調(diào)控 mRNA翻譯的控制： 胞質(zhì)中所有的 RNA都要受到降解控制（ degradation control），有的壽命可延續(xù)好幾個(gè)月，有的只有幾分鐘。 短壽命的 mRNA 3`UTR中有一組富含 AU的序列(UUAAUUUAU)。有人將 poly (A)比做翻譯的計(jì)數(shù)器， poly (A)越長(zhǎng)， mRNA作為模板的使用的半衰期越長(zhǎng)。 起始密碼子 AUG的側(cè)翼序列 對(duì)翻譯的效率也有影響，主要是通過與調(diào)控蛋白、核糖體、 RNA等的親和性影響起始復(fù)合物的形成和翻譯的效率。如果同步轉(zhuǎn)錄和翻譯它們產(chǎn)物之間的濃度比應(yīng)是 a:b=2 :1，而實(shí)際上是 1:1。 5`UTR的二級(jí)結(jié)構(gòu) 影響調(diào)控蛋白與帽結(jié)構(gòu)的接合，阻礙40S在 mRNA上的掃描和起始前復(fù)合體的裝配，負(fù)調(diào)控。C含量 對(duì)翻譯的起始都有妨礙。 果用微量注射器將微管蛋白注入到哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，那么就會(huì)抑制微管蛋白的進(jìn)一步合成。 1984年 Adelman等發(fā)現(xiàn)大鼠的促性腺激素釋放激素GnRH （ gonadotropin releasing hormone）的基因兩條鏈都能轉(zhuǎn)錄，首次在真核中發(fā)現(xiàn)了反義 RNA； 1986年 Green等發(fā)現(xiàn)來自骨髓細(xì)胞瘤病毒的癌基因myc三個(gè)外顯子中的第 1， 2兩個(gè)外顯之間有部分互補(bǔ)。 這是一種對(duì)翻譯模板的抑制來進(jìn)行調(diào)控的途經(jīng)。 反義藥物的開發(fā)無疑具有著廣泛的前景。 在各種生物中（植物、原生動(dòng)物、昆蟲、線蟲）中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了自然存在的 RNAi現(xiàn)象， RNAi有可能作為一種簡(jiǎn)單而有效的敲除基因的工具。一旦被引發(fā)， PTGS由一種可擴(kuò)散的反式作用分子介導(dǎo)。對(duì)于部分植物來說 ,轉(zhuǎn)基因引發(fā)的基因沉默可能是轉(zhuǎn)錄階段基因沉默 TGS(transcriptional gene silencing),即由基因特異的甲基化所致沉默 。 將較長(zhǎng)的雙鏈 RNA(超過 30個(gè)堿基對(duì) )轉(zhuǎn)染哺乳動(dòng)物細(xì)胞會(huì)引起非特異的基因表達(dá)抑制，這和在其他生物中的特異抑制不同，這種抑制可能由于一種抗病毒應(yīng)答反
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