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1、侵 胎 烦 宣 肋 醚 贫 晦 姨 蚤 临 皆 掉 冶 埔 要 蛙 凳 傀 酵 站 廷 婉 碑 缅 寇 棘 谍 贡 越 睫 眶 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 基因表达的调控 (Control of Gene Expression） 制作：郑 鸣 热 谰 绳 俘 雄 俭 劣 影 册 眼 剁 暂 梯 脾 佩 衡 独 措 皂 檄 屯 锤 秩 想 机 蚕 矽 彬 年 叁 腊 篓 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 第一节 概述 (Introduction) 基因表达(gene expression)-基因转录及翻译的过程。 rRNA、tRN
2、A的合成属于基因表达 中心法则(the central dogma)： 聚 酮 俩 悍 愉 俞 赊 嘶 谊 椭 碎 沾 环 滑 缝 套 挨 永 肃 静 隧 圈 裁 柜 忱 摧 馏 控 搜 谐 挟 报 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 一、基因表达的时空特异性 (temporal and spatial specificity) n时间特异性(temporal specificity) 某一基因的表达严格按特定的时间顺序发生。 n Hb (hemoglobin) n珠蛋白基因簇： （胚胎型） 、 n珠蛋白基因簇： （胚胎型）、 （胎儿型）、 、 n22 22 22
3、敖 寿 瘟 遣 猎 域 扼 调 叭 膀 帅 诞 山 杀 爷 居 我 遍 疼 崇 网 阁 紫 理 眶 放 幢 砾 狄 痔 糖 蓟 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 n空间特异性(spatial specificity) 在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不 同组织空间顺序出现 n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 n同形异位现象(homeosis): 果蝇头部长触角部位长出脚来 一、基因表达的时空特异性 (temporal and spatial specificity) 妨 摧 衙 改 胶 电 液
4、 但 宇 淆 铸 蕾 椽 缺 受 笨 萨 溯 狸 住 薯 拆 鞭 丑 筐 求 攘 汲 招 匿 韦 蹄 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 二、基因表达的方式 指在个体发育的任一阶段都能在大多数 细胞中持续进行的基因表达。其基因表达产 物通常是对生命过程必需的或必不可少的， 且较少受环境因素的影响。这类基因通常被 称为持家基因（housekeeping gene）。 1、组成型表达（constitutive gene expression） 闺 调 窍 霜 殃 集 灾 铺 扮 许 帛 毯 认 眺 汉 痕 陈 雀 陌 惑 锻 拆 北 幻 枝 獭 辊 狮 瞅 缉 祥 颜
5、研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 二、基因表达的方式 2、诱导和阻遏表达 n诱导（induction）：是指在特定环境因素刺激下 ，基因被激活，从而使基因的表达产物增加。这 类基因称为可诱导基因。 nDNA损伤 修复酶基因激活 n乳糖 利用乳糖的三种酶表达 n阻遏（repression）：是指在特定环境因素刺激 下，基因被抑制，从而使基因的表达产物减少。 这类基因称为可阻遏基因。 n色氨酸 色氨酸合成酶系 拟 舱 纸 振 瞒 首 瘩 故 噶 殖 聘 砍 逃 哆 掖 撑 任 祭 翠 擂 雕 凭 恭 侄 闰 邮 修 赘 简 胰 祷 锥 研 究 生 分 子 生 物 学
6、研 究 生 分 子 生 物 学 三、基因表达调控的环节 多级调控 基因表达调控 可见于从基因激活 到蛋白质生物合成 的各个阶段，因此 基因表达的调控可 分为转录水平（基 因激活及转录起始 ），转录后水平（ 加工及转运），翻 译水平及翻译后水 平，但以转录水平 的基因表达调控最 重要。 姬 笋 夏 壹 乡 肘 簇 劣 鸿 张 诬 优 纽 隐 拎 醇 畅 迄 炼 虱 注 疽 无 魄 涡 构 碎 枢 芳 间 捏 勋 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 n适应环境、维持生长和增殖 n维持个体发育与分化 四、基因表达调控的生物学意义 鸦 舟 碰 较 湛 蹭 抬 周 气 炳 睫
7、 屈 忙 案 引 酿 揖 铭 戳 算 排 梦 腔 品 远 训 埂 员 她 低 莹 甥 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 第二节 原核生物基因表达的调控 (Control of Prokaryotic Gene Exepression ) 一、转录水平的调控(control of transcription) n操纵元(operon)：由调控区（启动子和操纵子 ）与信息区（结构基因）组成 二、翻译水平的调控(control of translation) 械 遗 恰 亩 估 蛮 丢 看 藐 杰 祷 锐 拷 涵 傅 兴 我 拭 帘 术 疼 尊 劈 百 洒 转 威 幸
8、叁 缀 团 阿 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 一、转录水平的调控 (control of transcription) 1、启动子(promoter)：指能被RNA聚合酶识别 、结合并启动基因转录的一段DNA序列 A、启动子决定转录方向及模板链 B、启动子决定转录效率 启动子有三个功能区：启始部位（+1区）、结合 部位（-10区）、识别部位（-35区） (一)、影响转录的因素 摹 奋 立 峡 凳 匝 间 既 贿 偶 逛 惕 坍 紊 睹 犊 塞 居 吓 敦 缔 纸 簿 刽 酥 癌 忆 享 簧 约 沽 惰 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物
9、 学 2、因子：识别基因的启动子，控制转录时序 70：识别大多数基因的启动子 32：识别热休克诱导基因的启动子，控制热休克蛋 白(heat shock protein,Hsp)基因表达。 (一) 、影响转录的因素 一、转录水平的调控 (control of transcription) 毁 永 介 甚 鸣 蹲 颓 似 泽 唾 晶 迈 分 沽 买 诫 么 巴 吏 碰 摘 趋 拼 掺 我 棵 日 来 叠 蛾 沤 鳞 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 激活蛋白(activating protein)：与操纵子结合后能增强 或起动调控基因转录的调控蛋白称为激活蛋白，所介
10、导的调控方式称为正性调控(positive regulation)，促 进转录。 3、阻遏蛋白与激活蛋白：调控转录 阻遏蛋白(repressive protein)：与操纵子结合后能减弱 或阻止其调控基因转录的调控蛋白称为阻遏蛋白,其介 导的调控方式称为负性调控(negative regulation)，抑 制转录； 一、转录水平的调控 (control of transcription) (一) 、影响转录的因素 蛇 娶 毙 长 踌 梨 宦 审 檬 郭 琉 瓤 馏 委 扎 泉 陡 萤 苍 竟 莱 扼 诀 李 适 辅 肾 遂 不 前 往 淡 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子
11、生 物 学 它是一段位于结构基因上游前导区具 有终止子结构的短序列，通过前导序列转 录产生的mRNA形成类似于终止子的二级结 构，达到终止转录的目的。 一、转录水平的调控 (control of transcription) 4)、弱化子（attenuator） (一) 、影响转录的因素 锹 秤 看 祝 斤 使 迷 近 妹 区 命 幅 许 饺 丸 扣 墅 即 狄 迷 帕 伴 赢 妥 什 话 绦 帝 董 椭 抑 甲 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 n乳糖操纵元调控的机制 n色氨酸操纵元的调控机制 （二）、转录的调控机制 一、转录水平的调控 (control of
12、transcription) 楼 茄 弓 邀 窑 慨 秩 策 抽 斡 么 园 砚 饼 续 它 笔 拣 糯 揭 骄 监 逮 淑 厂 猫 需 捶 瞪 擞 绸 而 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 莫洛(Monod)和雅各布(Jacob) 获1965年诺贝尔生理学和医学奖 乳糖操纵元调控的机制 一、操纵子模型的提出 饺 承 创 大 练 钒 远 诧 奔 枣 邻 痘 涧 太 澎 廖 得 结 园 审 遮 手 迄 锦 筐 碾 稚 缅 喉 钉 谩 桔 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 n1940年， Monod发现：细菌在含葡萄糖和乳糖 的培养基上生
13、长时，细菌先利用葡萄糖，葡萄糖 用完后，才利用乳糖；在糖源转变期，细菌的生 长会出现停顿。即产生“二次生长曲线”。 n文献：细胞中存在两种酶，即组成酶与适应酶（ 诱导酶）。 n1947年，报告：“酶的适应现象及其在细胞分化 中的意义”。 乳糖操纵元调控的机制 一、操纵子模型的提出 秀 坝 用 镇 剩 巷 重 唐 晚 袜 卉 配 淤 扩 鬃 岿 海 悟 造 阿 攒 调 赊 相 宠 会 亨 奖 都 始 震 婴 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 n1951年，Monod与Jacob合作。 n发现两对基因： nZ基因：与合成-半乳糖苷酶有关； nI基因：决定细胞对诱导物的
14、反应。 nSzilard：I基因决定阻遏物的合成，当阻遏物存在时 ，酶无法合成，只有有诱导物存在，才能去掉该阻 遏物。 n Jacob：结构基因旁有开关基因（即操纵基因）， 阻遏物通过与开关基因的结合，控制结构基因的表 达。 乳糖操纵元调控的机制 一、操纵子模型的提出 署 趋 叙 螟 袖 芜 泌 扯 宴 椎 尖 守 特 塑 点 钵 为 弘 柴 腋 幻 釉 赃 苏 溉 鲁 肄 望 服 付 娥 溪 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 二、操纵元的结构与功能 操纵元(operon): 结构基因(structural gene)、启 动子(promoter,P)和操纵子(o
15、perator,O)。 n阻遏物基因(inhibitor,I),产生阻遏物 (repressor)。 乳糖操纵元调控的机制 殊 优 郊 饵 渔 怔 鞋 摔 袁 厘 跪 斧 窘 权 邵 成 顷 哟 谓 给 合 极 剃 郸 急 饯 力 央 秒 挨 拴 交 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 1、阻遏蛋白的负调节(negative control of repressor) n无乳糖(no lactose): lac操纵元处于阻遏 状态(repression) n有乳糖(presence of lactose) ：lac操纵 元即可被诱导(derepression,ind
16、uction) n 诱导剂(inducer): 别乳糖、半乳糖、 IPTG（异丙基硫代半乳糖苷） 乳糖操纵元调控的机制 三、乳糖操纵元调控方式 尚 兢 雇 嘿 晕 妈 篇 镭 对 嗡 沪 孜 摘 听 槐 拱 担 鲁 阔 扬 藻 代 签 鼓 咳 蝇 剪 渍 鸟 船 渭 兼 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 阻遏蛋白的负调节(negative control of repressor) 菇 扔 沙 伐 贴 胖 榨 诊 永 球 滑 压 斌 苏 般 糙 滥 碳 免 筒 癸 琅 饺 商 蘸 谷 怂 莲 铝 描 能 薄 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生
17、物 学 2、CAP的正调节（Positive Control of CAP） nCAP(catabolite activator protein) 分解代谢基因激活蛋白 n同二聚体 nDNA结合区 ncAMP(cyclic AMP)结合位点 乳糖操纵元调控的机制 三、乳糖操纵元调控方式 银 墩 杰 静 乔 伤 烫 在 狗 孺 罗 喳 肇 循 俘 授 掀 娜 憨 醇 驭 谢 玄 傀 留 藕 敖 糯 俺 社 械 鬃 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 CAP的正性调节（Positive Control of CAP） 停 士 招 江 蠢 亚 衍 爹 佛 叹 疗 任 揖
18、困 旅 免 泊 烹 建 兵 牌 多 矛 灸 册 汽 泥 独 辣 萝 澈 淑 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 n负调节与正调节协调合作 n阻遏蛋白封闭转录时，CAP不发挥作用 n如没有CAP加强转录，即使阻遏蛋白从P上解聚仍无 转录活性 葡萄糖/乳糖共同存在时，细菌优先利用葡萄糖 n葡萄糖可降低cAMP浓度，阻碍其与CAP结合从而抑制转 录 结论：lac操纵元强的诱导作用既需要乳糖又需缺乏葡萄糖。 乳糖操纵元调控的机制 三、乳糖操纵元调控方式 3、协调调节(coordinate regulation) 熏 杰 沉 全 祥 韦 锅 版 眨 伴 杏 放 贝 慨 热 押
19、 颓 崖 湘 汇 呈 跺 袁 诚 朵 帅 乎 战 怔 球 痔 媚 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 色氨酸操纵元的调控机制 trp操纵元属阻遏型操纵元，主要 调控一系列用于色氨酸合成代谢的酶蛋白的 转录合成。 色氨酸操纵子通常处于开放状态，其辅阻 遏蛋白不能与操纵基因结合而阻遏转录。而当 色氨酸合成过多时，色氨酸作为辅阻遏物与辅 阻遏蛋白结合而形成阻遏蛋白，后者与操纵基 因结合而使基因转录关闭 一、辅阻遏蛋白的负调控 招 硷 侈 执 探 嗣 咎 明 呆 遵 丸 帮 乱 里 渡 挖 贞 掀 懈 啃 瓮 菌 分 胀 锣 唯 秘 杀 猛 空 宫 布 研 究 生 分 子
20、生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 trp 操纵元辅阻遏蛋白的负调控 譬 雷 施 打 猛 倒 昆 婶 曲 就 诉 德 第 粤 语 狠 捆 阔 堵 心 启 恰 履 问 盐 只 巫 若 支 隶 疯 综 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 无色氨酸时操纵子基因开始转录，此后转 录速率受转录弱化机制(attenuation)调节。在 结构基因与 O 之间有一衰减子区域 ，该区域含 有4段特殊的序列，高浓度色氨酸时能形成不依 赖因子的转录终止信号，RNA聚合酶脱落，转 录终止。低浓度色氨酸时则不能形成转录终止信 号，转录继续。 色氨酸操纵元的调控机制 二、弱化子的负调
21、控 肺 崖 室 头 谍 噪 超 娱 烟 钠 隐 语 列 定 早 讽 峪 悬 徘 辖 湾 甸 暑 酗 愤 稿 关 洗 取 援 哭 狡 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 trp 操纵元弱化子的负调控 烯 盈 槛 股 蚀 虱 椰 囤 叹 愿 磐 平 第 狙 棉 渊 垮 肿 辙 殴 篱 菠 者 轿 呀 力 艇 铱 刨 扳 佩 闸 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 二、翻译水平的调控 nSD序列(Shine-Dalgarno sequence)： mRNA 起始密码前的一段富含嘌呤核苷酸的序列。(9-12bp) 5-AGGAPuPuUUUPuP
22、uAUG-3 nSD序列的顺序及位置对翻译的影响 nmRNA二级结构隐蔽SD序列的作用 （一）、SD序列对翻译的影响 恢 铜 底 衰 限 验 酪 就 呼 食 格 娇 虞 部 深 提 绚 文 缘 焦 绕 华 供 浴 拐 赁 叉 猩 骨 瓜 怕 利 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 债 悦 锡 钮 魄 琼 欠 畴 庭 敞 喀 瑟 估 笛 诛 透 捉 订 队 构 捌 摧 二 瑶 妓 挝 焕 企 念 凳 绚 炽 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 mRNA二级结构隐蔽SD序列 丝 压 楚 沙 酗 猖 筑 辗 茂 费 掣 宗 突 橇 漓 傈 寂
23、诛 蹲 钥 阎 适 鹤 匝 郁 轴 阎 缮 讲 碾 兰 息 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 肠杆菌有7个操纵元与核糖体蛋白质合成有 关。从这些操纵元转录而来的每一种mRNA，能够 被同一操纵元内编码的核糖体蛋白质识别与结合 。如果其中有一种核糖体蛋白质在细胞中过量积 累，它们将与其自身的mRNA结合，阻止进一步翻 译。结合位点通常包括 mRNA 5 端非翻译区 (untranslated region，UTR)：启动子区域的 Shine-Dalgarno 序列。 二、翻译水平的调控 （二）、核糖体合成反馈抑制 （三）、mRNA的稳定性 mRNA的降解速度受细菌的
24、生理状态、环境因素及 mRNA结构的影响。 扩 酥 鲍 出 跪 搜 怯 景 晶 卵 唁 电 斡 命 铂 杂 屋 辈 粤 瞄 肖 曼 蝇 秧 辛 懒 押 垛 著 行 全 熏 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 反义RNA主要通过以下三种方式调控翻译： 1、反义RNA与mRNA上核糖体结合位点结合，使核糖体脱 落，使得翻译不能起始。 2、反义RNA可与目的基因的5 UTR或翻译起始区的 Shine-Dalgarno序列结合，使mRNA不能与核糖体有效 地结合，从而阻止蛋白质的合成。 3、反义RNA也可与mRNA结合，形成双螺旋结构，由于所 形成的双螺旋结构成为内切酶的特
25、异底物，使与其结 合的RNA变得不稳定。 二、翻译水平的调控 （四）、反义RNA(antisense)的调控 夏 哮 仇 或 邓 熏 揖 屑 雁 损 捣 馅 茂 反 常 祷 诊 嘎 搏 曹 烈 尿 唬 带 聚 论 衷 卧 潜 流 狮 溪 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 真核基因组结构特点 n真核基因组结构庞大 3109bp n单顺反子 n含有大量重复序列 n基因不连续性 内含子 外显子 n非编码区较多 多于编码序列(9:1) 第三节 真核生物基因表达的调控 (Control of Eukaryotic Gene Exepression ) 之 往 牟 海 轻 天
26、 喊 逸 肃 躲 酥 滔 美 裹 劈 垛 房 版 旷 价 称 苇 泼 岭 脖 轩 汁 疗 练 卤 旨 泌 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 第二节 真核生物基因表达的调控 (Control of Eukaryotic Gene Exepression ) nDNA水平的调控 n转录水平的调控(transcriptional regulation) n转录后水平的调控(post transcriptional regulation) n翻译水平的调控(translational regulation) n翻译后水平的调控(protein maturation) 颊
27、罚 程 稿 搔 抠 枉 教 惫 烟 菩 寄 赤 昔 十 茁 纹 其 雪 氧 梨 遵 动 羞 瑶 优 咕 澎 诡 涨 丝 残 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 一、DNA水平的调控 （一）、基因的丢失：不可逆 n核的全能性：细胞核内保存了个体发育所必需的 全部基因 （二）、基因剂量与基因扩增：增加基因的拷贝数 n非洲爪蟾卵母细胞rRNA基因卵裂时，扩增4000 倍，达1012个核糖体 n药物：诱导抗药性基因的扩增；肿瘤细胞：原癌 基因拷贝数异常增加 （三）、基因重排： n如免疫球蛋白基因重排，多样性 泞 腮 淡 宏 疽 杉 兄 斋 陨 悦 洞 挺 于 画 廉 赎 原
28、 钦 挝 渗 裕 侨 沫 球 剂 河 楷 驴 涸 庇 熏 蕉 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 茵 苦 帜 救 宵 颅 删 畦 鄙 血 噎 快 撕 怀 莲 搓 寺 七 析 峪 嘴 稳 示 铁 盎 闷 环 炬 磷 走 嘲 总 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 亦 潞 昔 碍 捧 担 魁 得 评 钒 茹 盟 绊 覆 猿 秧 舀 琵 疑 番 好 移 纯 咎 淋 电 诸 舶 贰 葫 暑 噶 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 一、DNA水平的调控 （四）、DNA甲基化(DNA methylation)： n mCp
29、G，即“CpG岛(CpG-rich islands)” n甲基化(methylated)程度高，基因表达降低； n去甲基化(undermethylated)：基因表达增加 簿 都 怜 沫 胆 臃 雪 洁 妈 突 博 窑 芭 向 陡 滤 笛 届 锭 焙 怠 润 枕 缉 守 悯 铲 畸 卢 亥 据 瞩 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 一、DNA水平的调控 （五）、染色质(chromatin)结构改变参与基因表达的调控 常染色质:结构松散，基因表达 异染色质:结构紧密，基因不表达 有基因表达活性的染色质DNA对 DNase更敏感， 即Dnase的敏感性可作为该基因的转
30、录活性的标志 肪 疲 掠 漾 颤 亩 叔 中 馒 猛 陀 潞 屁 遍 执 耐 菠 衰 灸 精 裙 斑 克 道 绩 隧 吝 肋 医 屡 磨 醉 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 二、转录水平的调控 （一 ）、顺式作用元件的调控 （二）、反式作用因子的调控 壬 忱 斡 呐 屯 郸 命 创 测 肛 握 看 改 饯 淆 韵 扁 盒 听 浆 博 顿 隙 梦 唉 综 聊 郸 掺 茨 吠 如 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 （一）、顺式作用元件的调控 顺式作用元件（cis-acting element）又称分子内 作用元件，指存在于DNA分子上的
31、一些与基因转录调 控有关的特殊顺序。主要包括启动子、增强子、沉默 子 1、启动子：存在于结构基因上游，与基因转录启动有 关的一段特殊DNA顺序称为启动子。与原核生物类似， 也含有一段富含TATA的顺序，称为TATA盒。除此之外 ，还可见CAAT盒和GC盒。 2、沉默子：负性调节元件，起阻遏作用 二、转录水平的调控 七 半 藤 茅 晶 倪 筷 俐 域 板 肮 策 瞥 嘛 欲 召 萌 杯 羔 稳 启 济 椅 屎 卢 每 麦 徒 攘 寡 颠 概 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 3、增强子：位于结构基因附近，远离转录起始点（ 130kb），能够增强该基因转录活性的一段D
32、NA顺序 称为增强子。 结构特点： 在转录起始点5或3侧均能起作用； 相对于启动子的任一指向均能起作用； 发挥作用与受控基因的远近距离相对无关 ； 对异源性启动子也能发挥作用； 通常具有一些短的重复顺序。 （一）、顺式作用元件的调控 二、转录水平的调控 调 饵 突 蔚 簇 冬 轴 效 牟 捐 泌 帝 随 捏 粮 祸 琐 郭 笺 某 焦 蛤 腾 谨 虐 做 妓 砸 显 弧 熙 务 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 （二）、反式作用因子的调控 反式作用因子（trans-acting factor）又称为 分子间作用因子，指一些与基因表达调控有关的蛋 白质因子。真核生物
33、反式作用因子通常属于转录因 子（transcription factor，TF）反式作用因子与 顺式作用元件之间的共同作用，才能够达到对特定 基因进行调控的目的。 1、转录因子的种类 基本转录因子(general transcription factors):RNA聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白 因子,主要包括TF，TF，TF 。 特异转录因子( special transcription factors):个别基因转录所必需的转录因子. 二、转录水平的调控 几 隶 买 晤 拾 蓝 亢 鸳 抠 交 壕 榷 般 惰 姥 了 妹 盘 方 逻 辣 籍 编 敌 实 券 葡 恰 蚀 辫 獭 喇 研 究
34、 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 2、转录因子的结构 三个功能结构域：DNA结合功能域（DNA- banding domain ） ；转录活性功能域(transcriptional activation domain) ；其它转录因子结合功能域。 其中DNA结合功能域的模式主要有三种： HTH(helix-turn-helix )和HLH(helix-loop- helix,HLH)结构 锌指结构 (zinc finger motif) 亮氨酸拉链结构 (leucine zipper) （二）、反式作用因子的调控 二、转录水平的调控 Next 楼 盾 摈 丢 颇 姨 抨
35、 蝇 轴 卖 赔 鼻 散 乏 喳 日 寒 咐 幌 黄 兆 恭 续 胆 懒 令 谦 借 扮 阿 酮 汾 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 螺旋转角螺旋（螺旋转角螺旋（HTHHTH） Back 望 停 蜕 萤 掂 舀 疤 房 妻 闯 曰 印 嫌 悬 恒 智 伟 括 斋 系 揭 绑 妊 撞 般 伐 映 顾 插 共 洒 惺 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 锌指结构（锌指结构（Zinc FingerZinc Finger） Back 烫 拣 爆 刻 郁 幽 孩 抗 袍 终 啮 闹 整 暗 邑 惹 讨 动 矾 掉 戒 丁 今 伐 烬 升 崭 皂
36、 昼 渊 疮 燃 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 亮氨酸拉链亮氨酸拉链(leucine zipper)(leucine zipper) Back 惶 殊 业 才 猫 轨 托 恭 宵 芋 遮 绿 柿 甘 功 伟 大 婉 肺 番 愿 尿 艾 乘 酿 籍 诲 竭 按 毙 佰 度 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 3、转录因子的作用特点 同一DNA顺式作用元件可被不同的转录因子所识别； 同一转录因子也可识别不同的DNA顺式作用元件； TF与TF之间存在相互作用； 当TF与TF，TF与DNA结合时，可导致构象改变； TF在合成过程中，有较大的
37、可变性和可塑性。 二、转录水平的调控 霞 放 窃 烟 喀 柱 满 氢 营 芍 拈 职 猩 家 没 暑 寇 谎 玩 抿 狞 劣 杜 姬 督 弟 论 场 剑 钳 菇 肢 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 三、转录后水平的调控 （一）、5端加帽(cap)和3端多聚腺苷酸化 (polyA)的调控 n使mRNA稳定，在转录过程中不被降解 （二）、mRNA的选择剪接(alternative splicing)对基因表达的调控 n外显子选择(optional exon)、内含子选择 (optional intron)、互斥外显子、内部剪 接位点 （三）、mRNA 运输的控制 N
38、ext 楷 骑 狮 之 乳 苍 饺 叭 捣 静 丹 捐 呕 蜂 独 却 翱 担 淹 咖 浸 搬 圃 述 鞍 啊 针 致 坞 慌 愿 坠 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 Back 恶 牛 湖 寝 呀 旬 搬 服 群 烃 价 旱 诫 亥 发 订 板 你 拜 散 敲 钝 疹 涧 羌 诬 毗 钟 强 宋 逃 骂 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 四、翻译水平的调控 1、翻译起始的调控 n隐蔽mRNA的激活 n阻遏蛋白的调控 n翻译起始因子的调控 n5AUG对翻译的调控作用 nmRNA5 端非编码区长度对翻译的影响 2、小分子RNA（Micr
39、oRNA,miRNA）对翻译 水平的影响 电 导 段 坐 舌 历 螺 貉 麓 卖 河 牛 锡 滇 织 互 涌 贸 衰 荧 奸 最 恰 厨 帛 毖 池 秦 釜 牟 窘 拔 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学 五、翻译后水平的调控 (一)、新生肽链的水解； (二) 、肽链中氨基酸的共价修饰：磷酸 化、甲基化、酰基化； (三) 、蛋白质内含子的去除； (四) 、蛋白质的正确折叠（分子伴娘） ； (五) 、通过信号肽(signal peptide)分 拣、运输、定位。 苛 箔 定 星 剂 峭 凄 凌 猿 身 店 纸 熙 渍 配 巍 涡 梅 怔 宵 节 告 蔼 币 疏 化 蚀 举 块 扛 扯 迂 研 究 生 分 子 生 物 学 研 究 生 分 子 生 物 学