10真核生物基因表达的调控教学教案.ppt

第10章 真核生物基因表达的调控;10.1 真核生物基因表达调控的特点和种类 10.2 真核生物DNA水平上的基因表达调控 10.3 真核生物转录水平上的基因表达调控 10.4 真核基因翻译水平上的调控;10.1 真核生物基因表达调控的特点和种类 10.2 真核生物DNA水平上的基因表达调控10.3 真核生物转录水平上的基因表达调控10.4 真核基因翻译水平上的调控;10.1 真核生物基因表达调控的特点和种类;原核生物的调控系统就是要在一个特定的环境中为细胞创造高速生长的条件，或使细胞在受到损伤时，尽快得到修复，所以，原核生物基因表达的开关经常是通过控制转录的起始来调节的。 真核基因表达调控的最显著特征是能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因，从而实现预定的、有序的、不可逆转的分化、发育过程，并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常功能。 ;真核生物基因表达调控与原核的共同点：;真核生物基因表达调控与原核的不同点：;根据其性质可分为两大类： 一是瞬时调控或称为可逆性调控，它相当于原核细胞对环境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种底物或激素水平的升降，及细胞周期不同阶段中酶活性和浓度的调节。 二是发育调控或称不可逆调控，是真核基因调控的精髓部分，它决定了真核细胞生长、分化、发育的全部进程。;;10.1 真核生物基因表达调控的特点和种类 10.2 真核生物DNA水平上的基因表达调控 10.3 真核生物转录水平上的基因表达调控 10.4 真核基因翻译水平上的调控;一、基因丢失 二、基因扩增 三、基因重排 四、DNA的甲基化与基因调控 五、染色质结构与基因表达调控;一、基因丢失;图 马蛔虫受精卵的早期分裂;8 ;二、基因扩增;发育或系统发生中的倍性增加在植物中普遍存在;DNA含量的发育控制;将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录，这种方式被称为基因重排。 通过基因重排调节基因活性的典型例子是免疫球蛋白结构基因的表达。; 产生抗体 B细胞 体液免疫 经法氏囊(Barsa of Fabricius) 细胞分裂 骨髓 经胸腺 调节免疫应答 T细胞 细胞免疫 杀伤抗原;动物抗体重排;抗体的基本结构;免疫球蛋白的结构;;人类基因组中抗体基因片断 ;产生免疫球蛋白分子多样性的遗传控制;;四、DNA的甲基化与基因调控;;在真核生物中，5-甲基胞嘧啶主要出现在CpG序列、CpXpG、CCA/TGG和GATC中 CpG二核苷酸通常成串出现在DNA上，CpG岛 ;甲基化位点的检测;;;真核生物细胞内存在两种甲基化酶活性：;CH3;;2.亲本印记(imprinting);; DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与DNA的相互作用，抑制了转录因子与启动区DNA的结合效率。 ;五、染色质结构与基因表达调控;;;;活性染色质的主要特点;活性染色质上具有DNase I 超敏感位点：;活性染色质上具有核基质结合区（ matrix attachment region ，MAR）：;10.2 真核生物DNA水平上的基因表达调控;;（二）活性染色体结构变化;RNA-pol;3、DNA碱基修饰变化;4、组蛋白变化;10.1 真核生物基因表达调控的特点和种类 10.2 真核生物DNA水平上的基因表达调控 10.3 真核生物转录水平上的基因表达调控 10.4 真核基因翻译水平上的调控;10.3 真核生物转录水平上的基因表达调控;一、真核生物与原核生物转录调控的差异;;二、真核生物转录调控顺式作用元件 （cis-acting element）;1、启动子;;启动子结构; 指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。;SV40的转录单元上发现，转录起始位点上游约200 bp处有两段长72 bp的正向重复序列。;增强子特点：;③大多为重复序列，一般长约50bp，适合与某些蛋白因子结合。其内部常含有一个核心序列：（G）TGGA/TA/TA/T（G），该序列是产生增强效应时所必需的； ④ 增强效应有严密的组织和细胞特异性，说明增强子只有与特定的蛋白质（转录因