真核基因表达与调控.ppt

分类：经典的“锌指”蛋白质和类固醇受体。锌指的共有序列为Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X3-His。Zn位于由保守的Cys和His残基所组成的四面体内。指身包含约23个氨基酸，指间由7～8个氨基酸相连。Cys2/His2锌指锌指的C末端都形成α螺旋与DNA结合；N末端形成β-折叠(图的下部分并末显示β折叠和锌离子的位置)。三个α螺旋恰好适合大沟的一圈；每个α螺旋都与DNA两个特异序列接触(如箭头所示)。据推测，每个锌指C末端的非保守氨基酸负责识别特异的靶位点。（3）DNA甲基化提高突变率5-mC脱氨后生成胸腺嘧啶（T），不易被识别和矫正。造成基因表达的紊乱。转录所需要的是（活性基因中的三种改变）：在启动子附近建立了一个超敏位点。(实际上是一段长约200bp的DNA序列特异暴露的染色质区域，甲基化程度较低，富含HMG14，HMG17蛋白。一般在转录起始附近或者相关部位。)含转录区的结构域中核小体变得对DNAaseI更加敏感。相同DNA结构域低甲基化。（4）DNA甲基化与X染色体失活X染色体失活是发育过程中独特的调节机制哺乳动物，雌性两条X染色体中的一条完全没有活性。与在雄性中基因表达水平情况相同。果蝇，雄性单条X染色体的表达水平是雌性的两倍。秀丽隐线虫(C.elegans)，雌性每条X染色体的表达水平是雄性的一半。剂量补偿平衡两性中X染色体相关基因的表达雌性中X染色体的失活服从n-1规律：01通常雌性有2X染色体，但在偶然染色体不分离的情况下，能产生3X或更大的基因型，仅有一个X染色体保持活性。02这表明一个通常的模型，即特殊的事件被限定在一条X染色体上，并且保护它不受其它染色体失活的影响。031X染色体上的单一基因座足以导致失活。称为X染色体失活中心(X-inactivationcenter，Xic)。2一个450kb的克隆区域包含所有的Xic特性。定位在Xq13区（Barr氏小体）。3当此序列作为转基因被插入常染色体，常染色体将被失活(在细胞培养系统中)。4失活染色体高度甲基化。X染色体失活中心Xic包含一个基因，称为Xist，它仅在非活性X染色体中表达。该基因的活动与染色体上其它被关闭的基因座相反删除Xist能阻止X染色体被失活。Xic是一个顺式作用座位，包含计数X染色体和失活除一个以外所有X染色体的必须信息。含有8个外显子，基因中存在多个串联重复序列。基因产物是功能性RNA分子，不含ORF，含有大量终止密码子，不编码蛋白质只存在于细胞核。Xist的甲基化Xist表达的沉默对活性X是必须的。删除DNA甲基化酶基因则阻止Xist的沉寂，可能是因为Xist启动子的甲基化对转录中止是必须的。（三）真核基因转录水平的调控已发现基因具有两种结构状态，从而证实了第一层面确实存在。“活化”结构的产生是基因表达所必须的第一步。活性基因的转录在起始阶段受RNA聚合酶和启动子间相互作用的调控。基因结构的激活↓转录起始↓转录物加工↓向胞质转运↓mRNA的翻译转录水平的调控顺式作用元件反式作用因子顺式作用：不转变为任何其他形式的DNA序列，只在原位发挥DNA序列的作用，仅影响与其在物理上相连的DNA。(同一染色体上的DNA序列直接调控其他邻近基因的表达)顺式作用元件：是指对基因表达有调节活性的DNA序列，其活性影响与其自身同处在一个DNA分子上的基因；这种序列通常不编码蛋白质，多位于基因傍侧或内含子中。反式作用：游离的基因产物扩散至目标场所的过程。反式作用因子的编码基因与其识别或结合的靶序列一般不在同一个DNA分子上。(DNA通过其产物(mRNA或蛋白质)间接调节基因的表达。)反式作用因子：通过直接结合或间接作用于DNA、RNA等核酸分子，对基因表达发挥不同调节作用(激活或抑制)的各类蛋白质因子。特殊细胞中的启动子成分：如淋巴细胞中的Oct(octamer）和κB。核心启动子成分，如TATA框；远端调控区：如增强子，减弱子、沉默子，酵母的UAS（upstreamactivatorsequences）等。上游启动子元件（UPE），如CAAT框,GC框;转录模板1、顺式作用元件增强子特征：增强效应十分明显增强效应与其位置和取向无关大多为重复序列，核心序列：(G)TGGA/TA/TA/T(G)增强效应有组织和细胞特异性没有基因专一性受外部信号的调控2、RNA聚合酶II由10～12个亚基组成最大亚基的羧基末端有七个氨基酸残基（Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser）组成的多磷酸化位点重复序列，称为羧基端结