第十二章基因表達(dá)與調(diào)控基因的概念原核生物的基因調(diào)控真核生物的基因調(diào)控現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五基因

gene基因是有一定組織結(jié)構(gòu)的DNA或RNA?；騻鬟f的遺傳信息，決定了蛋白質(zhì)分子的氨基酸組成和排列，此即基因表達(dá)的過(guò)程?；蛩倪z傳信息是按照特定而精確的時(shí)空程序表達(dá)從而轉(zhuǎn)化成生物體的性狀，基因調(diào)控貫穿于基因表達(dá)的各個(gè)環(huán)節(jié)。現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五

第一節(jié)

基因的概念基因的概念是不斷發(fā)展的。Mendel遺傳因子（inheritedfactor）1909丹麥人Johnson用基因（gene）取代了Mendel的inheritedfactor，一直應(yīng)用至今?，F(xiàn)在是3頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五一、經(jīng)典遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念1、基因是不連續(xù)的顆粒狀因子，在染色體上有固定的位置，呈直線排列，具有相對(duì)的穩(wěn)定性。2、基因作為一個(gè)功能單位控制性狀的表達(dá)?，F(xiàn)在是4頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五3、基因以整體進(jìn)行突變，是突變的最小單位。4、基因在交換中不再被分割，是重組的最小單位。5、基因能自我復(fù)制，在有機(jī)體內(nèi)通過(guò)有絲分裂有規(guī)律地傳遞，在上下代之間能通過(guò)減數(shù)分裂和受精作用有規(guī)律地傳遞?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五突變單位交換單位基因既是一個(gè)結(jié)構(gòu)單位，又是一個(gè)功能單位。到底基因是什么物質(zhì)構(gòu)成的，基因的本質(zhì)是什么，經(jīng)典遺傳學(xué)無(wú)法回答這個(gè)問(wèn)題。結(jié)構(gòu)單位現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五二、分子遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念

1、一個(gè)基因就是DNA分子上的一段序列2、每一個(gè)基因都攜帶有特殊的遺傳信息，這些遺傳信息：

mRNA多肽鏈；

rRNA或tRNA；對(duì)其他基因的活動(dòng)起調(diào)控作用?，F(xiàn)在是7頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五3、基因在結(jié)構(gòu)上還可以劃分為若干個(gè)小單位。①突變單位（突變子

muton）：

發(fā)生突變的最小單位。最小的突變子是一個(gè)bp。②重組單位（重組子recon）：

可交換的最小單位。最小的重組單位也可以只是一個(gè)bp。③功能單位（順?lè)醋?/p>

cistron，又叫作用子）：

基因中指導(dǎo)一條多肽鏈的合成DNA序列，平均大小約為500-1500bp?，F(xiàn)在是8頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五

順?lè)醋优c經(jīng)典概念的功能單位相當(dāng)，是遺傳信息的最小功能單位。

現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五三、現(xiàn)代基因概念現(xiàn)代基因的概念可表述為：基因是DNA分子上具有一定遺傳學(xué)效應(yīng)的一段特定的核苷酸序列，它可以被轉(zhuǎn)錄和翻譯，也可以只轉(zhuǎn)錄而不翻譯，甚至既不轉(zhuǎn)錄也不翻譯?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五四、基因概念的多樣性

結(jié)構(gòu)基因（structuralgene）：編碼多肽鏈或RNA分子的基因調(diào)控基因（regulatorgene）：參與調(diào)控結(jié)構(gòu)基因表達(dá)的基因，包括控制結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄起始和產(chǎn)物合成速率的基因，能影響其他基因活性的一類基因。跳躍基因（jumpinggene）：可以在基因組內(nèi)移動(dòng)位置的基因?，F(xiàn)在是11頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五斷裂基因（interruptedgene）：在真核生物中，一個(gè)基因的編碼序列（exon）是不連續(xù)的，被若干個(gè)非編碼序列（intron）分割，這類結(jié)構(gòu)斷裂的基因稱為斷裂基因，又稱不連續(xù)基因。重疊基因（overlappinggene）：同一個(gè)DNA序列可以參與編碼兩個(gè)以上的RNA或多肽鏈。假基因（pseudogene）：不產(chǎn)生有功能產(chǎn)物的基因?，F(xiàn)在是12頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五管家基因（house-keepinggene），又稱持家基因，在所有的細(xì)胞中都處于活動(dòng)狀態(tài)，在任何時(shí)間都進(jìn)行表達(dá)，屬于組成型基因，其產(chǎn)物用以維持細(xì)胞的基本生命活動(dòng)。

奢侈基因（luxurygene），即組織特異性表達(dá)的基因（tissue-specificgene），只在特定細(xì)胞中進(jìn)行表達(dá)，合成組織特異性蛋白，影響細(xì)胞的特異性狀，對(duì)分化有重要影響。現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五跳躍基因（jumpinggene）：可以在基因組內(nèi)移動(dòng)位置的基因。假基因（pseudogene）：不產(chǎn)生有功能產(chǎn)物的基因?，F(xiàn)在是14頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五第二節(jié)原核生物基因表達(dá)的調(diào)控

一個(gè)個(gè)體的各類細(xì)胞都是按照一定的規(guī)律和一定的時(shí)空順序，關(guān)閉一些基因，開啟另一些基因，并不斷地進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控，以保證個(gè)體的發(fā)育得以順利進(jìn)行。決定哪些基因表達(dá)、哪些基因不表達(dá)、表達(dá)速率的過(guò)程就是基因表達(dá)的調(diào)控?，F(xiàn)在是15頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五一、原核生物基因表達(dá)調(diào)控的水平原核生物基因表達(dá)的調(diào)控主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平，如以操縱子為單位的調(diào)控。控制翻譯過(guò)程的調(diào)節(jié)機(jī)制：核糖體蛋白質(zhì)合成的自體調(diào)節(jié)、反義RNA通過(guò)與自身mRNA的互補(bǔ)結(jié)合而產(chǎn)生的調(diào)控作用等。DNA水平對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)：沙門氏菌的相變。總之，從轉(zhuǎn)錄開始直到翻譯終止的整個(gè)基因表達(dá)過(guò)程中、其每一步都在以各種方式實(shí)行著調(diào)控?，F(xiàn)在是16頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五二、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控1、相關(guān)概念操縱子：包含結(jié)構(gòu)基因、操縱基因以及調(diào)節(jié)基因的一些相鄰基因組成的DNA片段。結(jié)構(gòu)基因（structuralgenes）：編碼細(xì)胞必要的蛋白，如酶或結(jié)構(gòu)蛋白，這類基因在細(xì)胞中占絕大部分，承擔(dān)著細(xì)胞各種蛋白的結(jié)構(gòu)和功能。調(diào)節(jié)基因（regulatorygenes）：編碼調(diào)節(jié)蛋白的基因。調(diào)節(jié)蛋白可調(diào)節(jié)其他基因的表達(dá)?，F(xiàn)在是17頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五2、乳糖操縱子表達(dá)調(diào)控控制區(qū)信息區(qū)結(jié)構(gòu)基因(S)操縱序列（O）啟動(dòng)序列（P）調(diào)節(jié)基因（I）1）乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五

2）乳糖操縱子結(jié)構(gòu)基因表達(dá)產(chǎn)物現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五3）阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)作用I阻遏蛋白

無(wú)乳糖存在時(shí)，結(jié)構(gòu)基因受阻遏現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五有乳糖存在時(shí)，結(jié)構(gòu)基因表達(dá)現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五CyclicAMP(cAMP)ATP在腺苷酸環(huán)化酶的作用下轉(zhuǎn)變成環(huán)式AMP(cyclicadenosinemonophosphate,cAMP)。

4）CAP的正性調(diào)節(jié)作用現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五cAMP-CAPCataboliteactivatingprotein,CAP代謝激活蛋白，是cAMP的受體蛋白(cyclicAmpreceptorprotein,CRP)cAMP-CAP復(fù)合物，是lac操縱元的正調(diào)控因子現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五2CAPCAP位點(diǎn)-G,-Lac阻遏蛋白操縱序列

-G,+LacRNA聚合酶無(wú)葡萄糖，無(wú)乳糖②無(wú)葡萄糖，有乳糖③有葡萄糖，無(wú)乳糖④有葡萄糖，有乳糖

啟動(dòng)序列cAMPmRNA5'③①

＋G,-Lac+G,+Lac②④現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五當(dāng)培養(yǎng)基中乳糖濃度降低而葡萄糖濃度升高時(shí)

細(xì)胞中cAMP濃度降低

缺乏乳糖與阻遏蛋白結(jié)合

CAP失活

阻抑蛋白與操縱基因結(jié)合

CAP及RNA聚合酶不能與啟動(dòng)基因結(jié)合

基因轉(zhuǎn)錄被阻遏

阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五

當(dāng)培養(yǎng)基中乳糖濃度升高而葡萄糖濃度降低時(shí)

細(xì)胞中cAMP濃度升高

乳糖作為誘導(dǎo)劑與阻抑蛋白結(jié)合

cAMP與CRP結(jié)合并使之激合

促使阻抑蛋白與操縱基因分離

CRP與啟動(dòng)基因結(jié)合并促使RNA聚合酶與啟動(dòng)基因結(jié)合

基因轉(zhuǎn)錄激活

CAP的正性調(diào)節(jié)現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五5）乳糖操縱子的雙調(diào)控系統(tǒng)(1)受乳糖與阻遏蛋白監(jiān)控的、可誘導(dǎo)的負(fù)調(diào)控系統(tǒng);(2)受cAMP與CAP調(diào)節(jié)的、可誘導(dǎo)的正調(diào)控系統(tǒng)。葡萄糖通過(guò)調(diào)節(jié)cAMP的合成間接監(jiān)控這一過(guò)程。以此保證大腸桿菌靈活、經(jīng)濟(jì)、有效地適應(yīng)外界環(huán)境，只有在必需的時(shí)候（只有乳糖，沒(méi)有葡萄糖）才啟動(dòng)乳糖操縱子的表達(dá)?，F(xiàn)在是27頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五3、色氨酸操縱子的表達(dá)調(diào)控

色氨酸操縱子（trpoperon）：主要參與調(diào)控一系列用于色氨酸合成代謝的酶蛋白的轉(zhuǎn)錄合成。阻遏型操縱子：通常是開放轉(zhuǎn)錄的，當(dāng)有效應(yīng)物作用時(shí)，則阻遏關(guān)閉轉(zhuǎn)錄；當(dāng)細(xì)胞內(nèi)缺乏色氨酸時(shí)，此操縱子開放；而當(dāng)細(xì)胞內(nèi)合成的色氨酸過(guò)多時(shí)，此操縱子被關(guān)閉。

現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五1）色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五O

阻遏蛋白

mRNATrp

trpRPtrpEtrpDtrpCtrpBtrpA前導(dǎo)序列（L）（結(jié)構(gòu)基因關(guān)閉）調(diào)節(jié)區(qū)

在高濃度色氨酸存在下，阻遏結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄，

2）色氨酸的負(fù)性調(diào)控作用

有活性現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五Trp操縱子的trpE基因5′－端“前導(dǎo)序列”衰減子結(jié)構(gòu)

10、11

3）弱化作用調(diào)控現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五前導(dǎo)肽核蛋白體弱化子結(jié)構(gòu)RNA聚合酶5'mRNATrp密碼子1234UUUU3'DNADNA前導(dǎo)肽5'1234Trp結(jié)構(gòu)基因MKAIFVLKGMKAIFVLKGWWRTSRNA聚合酶

Trp操縱子的轉(zhuǎn)錄弱化調(diào)節(jié)機(jī)制現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五由于基因表達(dá)必然消耗一定的能源和前體物，相對(duì)于阻遏和弱化作用，反饋抑制作用更為經(jīng)濟(jì)和高效。終產(chǎn)物Trp對(duì)催化分支途徑幾步反應(yīng)的酶具有反饋抑制作用。研

4）trp的反饋抑制作用現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五4、阿拉伯糖操縱子的雙向控制

Ara操縱子是控制分解代謝途徑的另一調(diào)控系統(tǒng)。特點(diǎn)：調(diào)節(jié)蛋白既可起正調(diào)控作用，又可起負(fù)調(diào)控作用。組成：Ｒ：araC基因編碼調(diào)節(jié)蛋白AraC蛋白；Ｏ：O1不參與調(diào)控；O2：AraC蛋白負(fù)調(diào)控結(jié)合位點(diǎn)；Ｉ：調(diào)節(jié)位點(diǎn)，CAP-cAmP復(fù)合物結(jié)合位點(diǎn)，AraC蛋白正調(diào)控結(jié)合位點(diǎn)?，F(xiàn)在是34頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五調(diào)控：①誘導(dǎo)物阿拉伯糖和cAMP同時(shí)存在：

Ara與AraC蛋白復(fù)合物結(jié)合在Ｉ位點(diǎn)，CAP-cAMP復(fù)合物結(jié)合I位點(diǎn)，基因轉(zhuǎn)錄開啟；②在沒(méi)有誘導(dǎo)物阿拉伯糖和cAMP時(shí)：AraC蛋白同時(shí)與I和O2結(jié)合，DNA構(gòu)型發(fā)生改變，形成一個(gè)緊密的環(huán)結(jié)構(gòu)，抑制表達(dá)?，F(xiàn)在是35頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五三、翻譯水平的調(diào)控原核生物翻譯水平的調(diào)控通常是以類似于轉(zhuǎn)錄抑制的方式作用：“阻遏物”結(jié)合到翻譯起始位點(diǎn)阻止翻譯的起始。mRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)和壽命、核糖核蛋白、稀有密碼子、營(yíng)養(yǎng)缺乏的報(bào)警物以及反義RNA等都可對(duì)翻譯水平進(jìn)行調(diào)控?，F(xiàn)在是37頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五1、核糖體蛋白質(zhì)合成的自體調(diào)控

核糖體蛋白質(zhì)與rRNA的結(jié)合部位同編碼核糖體蛋白的mRNA的結(jié)合部位有同源性，而且某些核糖體蛋白的mRNA其部分二級(jí)結(jié)構(gòu)與rRNA的部分二級(jí)結(jié)構(gòu)相似，二者都能與起調(diào)控作用的核糖體蛋白質(zhì)相結(jié)合，只是rRNA的結(jié)合能力強(qiáng)于mRNA。一旦rRNA的合成減少或停止，游離的核糖體蛋白開始積累。這些多余的核糖體蛋白就會(huì)與本身的mRNA結(jié)合，從而阻斷自身的翻譯，同時(shí)也阻斷同一多順?lè)醋觤RNA下游其他核糖體蛋白質(zhì)編碼區(qū)的翻譯，使核糖體蛋白質(zhì)的合成和rRNA的合成幾乎同步地停止?，F(xiàn)在是38頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五2、細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)缺乏調(diào)控

嚴(yán)緊反應(yīng)（stringentresponse）：當(dāng)細(xì)菌發(fā)現(xiàn)它們自己生長(zhǎng)在饑餓條件下，缺乏維持蛋白質(zhì)合成的氨基酸時(shí)，它們將大部分活性區(qū)域都關(guān)閉掉。研究發(fā)現(xiàn)，在氨基酸缺乏時(shí)，菌株能合成鳥苷四磷酸（ppGpp）和五磷酸（pppGpp），

GTP+ATP→pppGpp+AMP→ppGpp

ppGpp的主要作用可能是影響RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合的專一性，從而成為細(xì)胞內(nèi)嚴(yán)緊控制的關(guān)鍵。當(dāng)細(xì)胞缺乏氨基酸時(shí)產(chǎn)生ppGpp，可在很大范圍內(nèi)做出應(yīng)急反應(yīng)，如抑制核糖體和其他大分子的合成，活化某些氨基酸操縱子的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，抑制與氨基酸運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，活化蛋白水解酶等?，F(xiàn)在是39頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五3、反義RNA對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控反義RNA（anti-senseRNA)：指與目的DNA或RNA序列互補(bǔ)的DNA或RNA片段。反義RNA與特定的mRNA結(jié)合的位點(diǎn)通常是SD序列、起始密碼子AUG和部分N端的密碼子，從而抑制mRNA的翻譯．所以又稱這類RNA為干擾mRNA的互補(bǔ)RNA(mRNA—interferingcomplementaryRNA，micRNA)?，F(xiàn)在是40頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五此調(diào)節(jié)物RNA的作用可能有兩種機(jī)制：（1）和靶核苷酸順序形成雙鏈區(qū)，直接阻礙其功能，如翻譯的起始；（2）在靶分子的部分區(qū)域形成雙鏈區(qū)，改變其它區(qū)域的構(gòu)象，從而影響其功能。

共同特點(diǎn)：改變靶順序的二級(jí)結(jié)構(gòu)，控制其活性。

現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五

一、真核生物基因組特點(diǎn)

1、基因組結(jié)構(gòu)龐大

人類的單倍體基因組由3X109的核苷酸組成，含有大約2.63.9萬(wàn)個(gè)基因。2、形成染色體結(jié)構(gòu)真核生物的基因組是以DNA和蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體結(jié)構(gòu)形式而存在于細(xì)胞核。染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化可以調(diào)控基因表達(dá)。第三節(jié)真核生物的基因調(diào)控

現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五3、單順?lè)醋诱婧嘶虻霓D(zhuǎn)錄產(chǎn)物一般是單順?lè)醋?。單順?lè)醋?/p>

一個(gè)編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個(gè)mRNA分子，并指導(dǎo)翻譯一條多肽鏈。4、重復(fù)序列

真核生物基因普遍存在重復(fù)序列。根據(jù)重復(fù)頻率不同，分為以下4類：

高度重復(fù)序列中度重復(fù)序列單拷貝重復(fù)序列反向重復(fù)序列（回文序列）現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五1)高度重復(fù)序列

重復(fù)數(shù)百萬(wàn)次，序列簡(jiǎn)單序列，不到10bp;稱為衛(wèi)星DNA；2)中度重復(fù)序列重復(fù)上千次，序列由幾百個(gè)bp構(gòu)成；3)單拷貝序列只出現(xiàn)1次或幾次。真核生物極大多數(shù)為單一基因；4)反向重復(fù)序列是指在DNA鏈某些區(qū)域，出現(xiàn)反向排列的堿基序列。如：“－－－CGTACC---/---CCATGC---”,又稱“回文結(jié)構(gòu)”?，F(xiàn)在是44頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五5、斷裂基因

外顯子具有實(shí)際編碼意義的結(jié)構(gòu)基因序列；內(nèi)含子不具有編碼意義的堿基序列，又稱插入序列。6、大多數(shù)為非編碼區(qū)（95％左右）現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五二、真核生物基因表達(dá)調(diào)控的水平DNA水平上的調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄后調(diào)控翻譯水平上的調(diào)控翻譯后調(diào)控現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五三、真核生物DNA水平的調(diào)控

DNA水平上的基因表達(dá)調(diào)控是通過(guò)改變基因組中有關(guān)基因的數(shù)量和結(jié)構(gòu)順序?qū)崿F(xiàn)的基因調(diào)控。真核生物的有些基因是經(jīng)過(guò)DNA的變化來(lái)調(diào)控的?，F(xiàn)在是48頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五1.基因擴(kuò)增基因擴(kuò)增（geneamplification）是指某些基因的拷貝數(shù)專一性大量增加的現(xiàn)象，它使細(xì)胞在短期內(nèi)產(chǎn)生大量的基因產(chǎn)物以滿足生長(zhǎng)發(fā)育的需要，是基因活性調(diào)控的一種方式。

現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五兩棲動(dòng)物蟾蜍的卵母細(xì)胞很大，是正常體細(xì)胞的100倍，需要合成大量蛋白質(zhì)，所以需要大量核糖體。rRNA基因數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。在卵母細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中，rRNA基因數(shù)目臨時(shí)增加4000倍。卵母細(xì)胞的前體同其它細(xì)胞一樣，含有600個(gè)18S和28SrRNA基因?；驍U(kuò)增后rRNA基因拷貝數(shù)高達(dá)2×106?，F(xiàn)在是50頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五基因擴(kuò)增常發(fā)生在異常的細(xì)胞中。人類癌細(xì)胞中的許多致癌基因，經(jīng)大量擴(kuò)增后高效表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)失控。癌基因擴(kuò)增的速度與病癥的發(fā)展及癌細(xì)胞擴(kuò)散程度高度相關(guān)?，F(xiàn)在是51頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五2、基因重排基因重排(generearrangement)是指DNA分子中核苷酸序列的重新排列。序列重排可以形成新的基因，也可以調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。重排是由基因組中特定的遺傳信息決定的，重排后的基因序列轉(zhuǎn)錄成mRNA，翻譯成新的蛋白質(zhì)。盡管基因組中的DNA序列重排并不是一種普通方式，但它是有些基因調(diào)控的重要機(jī)制，在真核生物細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育中起關(guān)鍵作用。

現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五抗體的基本結(jié)構(gòu)動(dòng)物抗體重排現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五在人類基因組中，所有抗體的重鏈和輕鏈都不是由固定的完整基因編碼的，而是由不同基因片段經(jīng)重排后形成的完整基因編碼的。完整的重鏈基因由VH、D、J和C四個(gè)基因片斷組合而成完整的輕鏈基因由VL、J和C3個(gè)片段組合而成。人類的輕鏈分為2型：κ型（Kappa，κ）κ輕鏈基因位于第2染色體上，

λ型（Lambda，λ）λ輕鏈基因位于第22染色體上?，F(xiàn)在是54頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五人類基因組中抗體基因片斷

抗體組成基因位點(diǎn)染色體基因片段數(shù)目VDJC重鏈IGHIGKIGL142228630911Kappa輕鏈（K）76051Lambola輕鏈（λ）52077現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五在每一個(gè)重鏈分子重排時(shí)，首先是V區(qū)段與D區(qū)段連接，然后與J區(qū)段連接，最后與C區(qū)段連接，形成完整的人的抗體重鏈基因，每一個(gè)淋巴細(xì)胞中只有一種重排的抗體基因，以類似的重排方式形成完整的抗體輕鏈基因。重鏈和輕鏈基因轉(zhuǎn)錄后，翻譯成蛋白質(zhì)，由二硫鍵連接，形成抗體分子。由于抗體基因重排中各個(gè)片段之間的隨機(jī)結(jié)合，因此可以從大約300個(gè)抗體基因中產(chǎn)生108個(gè)抗體分子?，F(xiàn)在是56頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五3、DNA的甲基化在真核生物DNA分子中，少數(shù)胞嘧啶堿基第5碳上的氫可以在甲基化酶的催化下被一個(gè)甲基取代，使胞嘧啶甲基化(methylation)。甲基化多發(fā)生在5′－CG－3′二核苷酸對(duì)上。有時(shí)CG二核苷酸對(duì)上的兩個(gè)C都甲基化，稱為完全甲基化，只有一個(gè)C甲基化稱為半甲基化。甲基化酶可識(shí)別半甲基化DNA分子，使另一條鏈上的胞嘧啶也甲基化?，F(xiàn)在是57頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五甲基化可以調(diào)控基因表達(dá)DNA的甲基化可以引起基因的失活?；钴S表達(dá)的基因都是甲基化不足的基因。表達(dá)活性與甲基化程度呈負(fù)相關(guān)。甲基化的程度可以在轉(zhuǎn)錄的充分激活和完全阻遏之間起調(diào)節(jié)作用。把甲基化和未甲基化的病毒DNA或細(xì)胞核基因分別導(dǎo)入活細(xì)胞，已甲基化的基因不表達(dá)，而未甲基化的能夠表達(dá)。

現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五4.染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因表達(dá)調(diào)控1）緊密的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)阻止基因表達(dá)常染色質(zhì)中的基因可以轉(zhuǎn)錄，異染色質(zhì)中未見有基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)。哺乳類雌體細(xì)胞2條X染色體，到間期一條變成異染色質(zhì)，這條X染色體上的基因就全部失活?，F(xiàn)在是59頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五2）核小體結(jié)構(gòu)影響基因轉(zhuǎn)錄核小體中組蛋白與DNA結(jié)合阻止DNA上基因的轉(zhuǎn)錄，去除組蛋白基因又能夠轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄活躍的區(qū)域常缺乏核小體的結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五3）超螺旋結(jié)構(gòu)影響基因轉(zhuǎn)錄天然雙鏈DNA的構(gòu)象大多是負(fù)性超螺旋，基因活躍轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄方向前方DNA的構(gòu)象為正性超螺旋，有利于RNA聚合酶向前移動(dòng)轉(zhuǎn)錄，其后面的DNA為負(fù)性超螺旋，有利于核小體的再形成?，F(xiàn)在是61頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五四、真核生物轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控真核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控大多數(shù)是通過(guò)順式作用元件和反式作用因子復(fù)雜的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。順式作用元件（cis-actingelement）是指DNA上對(duì)基因表達(dá)有調(diào)節(jié)活性的某些特定的調(diào)控序列，其活性僅影響與其自身處于同一個(gè)DNA分子上的基因。反式作用因子（trans-actingfactor）是指能直接或間接地識(shí)別并結(jié)合在各類順式元件上，參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)，也稱為轉(zhuǎn)錄因子?，F(xiàn)在是62頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五

1、順式作用元件

按功能特性，順式作用元件分為：?jiǎn)?dòng)子、增強(qiáng)子和沉默子。

1)啟動(dòng)子(promoter)：是RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)周圍的一組轉(zhuǎn)錄控制組件，包括：

TATA盒(TATAAAA)：位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游-25～-30bp，控制轉(zhuǎn)錄起始的準(zhǔn)確性及頻率。是轉(zhuǎn)錄因子TFIID結(jié)合位點(diǎn)。

GC盒(GGGCGG);

CAAT盒(GCCAAT)現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五

2)增強(qiáng)子(enhancer)

指遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)(1～30kb)、決定基因的時(shí)間、空間特異表達(dá)、增強(qiáng)啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄活性的DNA序列。

增強(qiáng)子發(fā)揮作用的方式通常與方向、距離無(wú)關(guān)。從功能上講，沒(méi)有增強(qiáng)子存在，啟動(dòng)子不表現(xiàn)活性；沒(méi)有啟動(dòng)子時(shí)，增強(qiáng)子也無(wú)法發(fā)揮作用。

3)沉默子(silencer)

指某些基因的負(fù)性調(diào)節(jié)元件，當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時(shí)，對(duì)基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用?，F(xiàn)在是64頁(yè)\一共有78頁(yè)\編輯于星期五2、反式作用因子

大多數(shù)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子以反式