第八章真核生物基因的表达调控培训课件方案研究.ppt

第八章 真核生物基因的表达调控;;;P239－245;基因簇与基因家族 （Gene cluster、Gene family）;各成员之间有高度的序列一致性;; 割裂基因（splitting gene） 不连续基因（discontinuous gene ） 断裂基因（interrupted gene）;外显子与内含子的可变调控; 第一节 DNA水平的调控;1、基因丢失：在细胞分化过程中，通过丢掉某些基因而去除其活性，不可逆。 某些原生动物，线虫、昆虫、甲壳类动物，体细胞常丢掉部分或整条染色体。 蛔虫胚胎发育过程中，有27％DNA丢失。 在高等动植物中，尚未发现类似现象。 ;;;3、基因扩增：细胞内某些特定基因的拷贝数专一性增加的现象 ;4、基因重排：将一个基因从远离启动子的地方移动到距它很近的位点而启动转录;DNA水平的调控;;;第二节 转录水平的调控;转录起始复合物的形成 转录因子(transcription factor,TF)； 启动子与TF结合后，才能被RNA pol识别与结合； -25～-30区：TATA盒;真核生物基因的表达调控;影响基因表达活性的DNA序列 非编码序列 包括：启动子、增强子、沉默子等;1、启动子; 核心启动子：TATA box上游启动子元件：CAAT box和GC box;2、增强子;促进转录，不具有启动子专一性 功能与方向，位置无关 远距离发挥作用 (100~500bp，10Kb) 组织或细胞特异性 必须有两个(以上)增强子成份紧密相连 ;;感染真核细胞的病毒DNA大多具有增强子，可被寄主细胞蛋白质激活。 小鼠乳腺瘤病毒（MMTV）：具有糖皮质激素基因的增强子，能在被类固醇激活的细胞（如乳腺上皮细胞）中旺盛生长。;三、反式作用因子(trans-acting factor);; 1）螺旋-转角-螺旋（helix-turn-helix，HTH） 2）锌指结构（zinc finger） 3）碱性-亮氨酸拉链 （basic-leucine zipper，bZIP） 4）碱性-螺旋-环-螺旋（basic-helix/loop/helix，HLH） 5）同源域蛋白（homeo domain，HD） ;1） HTH, Helix-turn-helix;λ阻遏蛋白 CRP 酵母接合型调控蛋白α1，α2;Cys2/His2, 经典的锌指结构 ~23aa Cys- X2-4- Cys-X3-Phe- X5 -Leu- X2 -His- X3 -His Cys、His与Zn++结合形成4面体结构，中部芳香族氨基酸保守，疏水 串联重复排列，两指间7-8aa 锌指数目多少不等;;SP1;TF IIIA;;Cys- X2- Cys-X13—Cys- X2- Cys Zn++与4个Cys结合 DNA结合序列较短，对称 无大量重复性锌指 例如GAL4，酵母的转录因子 哺乳类的固醇类激素受体;-COOH，每隔6个氨基酸出现一个Leu，所有Leu出现在同一侧面，成直线排列，形成疏水面;40～50aa 含2个?-helix（15~16aa）, 由连接区（12~28aa）连接；两亲性；通过疏水面作用形成二聚体 －NH2端为碱性结合区，16aa;;MyoD-DNA ;缺乏碱性区的蛋白质，即使形成（同、异）二聚体，也无法同DNA结合;最早在果蝇中发现同形异位现象(homeosis): 果蝇头部长触角部位长出脚来 同形异位盒基因(homeobox) :高度保守的一段核苷酸序列（180bp），控制胚胎发育的基因 从酵母到人类都存在;;有3个?—helix H1与H2平行 H2与H3形成HTH motif H3位于大沟中，与DNA特异结合 N末端位于小沟中，与DNA接触;真核生物基因的表达调控;酸性α-螺旋结构域 如GCN4，GAL4 富含谷氨酰胺结构域 如SP1, AP2, oct1, oct2 富含脯氨酸结构域 如CTF/NF1 不规则的，含双性?-helix;反式作用因子的作用方式 成环、扭曲、滑动等 反式作用因子的组合式调控作用(combinatorial gene regulation) 使有限的反式作用因子可以调控不同基因的表达;成环;;constitutive expression inducible expression;SP1;The specific transcription factor SP1 binds to GC rich sequence in TATA le