基因表達(dá)與調(diào)控下第一頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五生物體任何時(shí)候只表達(dá)部分基因IttakeslotsofenergytoexpressgenesThusitwouldbewastefultoexpressallgenesallthetimeBydifferentialexpressionofgenes,cellscanrespondtochangesintheenvironmentDifferentialexpression,allowscellstospecializeinmulticelledorganisms.Differentialexpressionalsoallowsorganismstodevelopovertime.第二頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五真核和原核在基因表達(dá)調(diào)控上的巨大差別是由兩者基本生活方式不同所決定的原核：?jiǎn)渭?xì)胞，調(diào)控目的是為了適應(yīng)環(huán)境，方式主要為：on－off真核：多細(xì)胞，調(diào)控目的是為了完成發(fā)育和分化，方式多層次、多方式，能在特定的時(shí)間和空間激活特定的基因。第三頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五真核基因調(diào)控瞬時(shí)調(diào)控（可逆調(diào)控）：對(duì)環(huán)境反應(yīng)（底物、激素、酶）發(fā)育調(diào)控（不可逆調(diào)控）：決定真核細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、發(fā)育按調(diào)控的先后轉(zhuǎn)錄后調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控翻譯水平調(diào)控RNA的加工成熟蛋白質(zhì)加工水平調(diào)控第四頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五研究基因調(diào)控主要應(yīng)回答3個(gè)問(wèn)題1、什么是誘發(fā)基因轉(zhuǎn)錄的信號(hào)？2、基因調(diào)控主要是在那一步實(shí)現(xiàn)的？3、不同水平基因調(diào)控的分子機(jī)制是什么？第五頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、真核基因結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)錄活性真核與原核基因調(diào)控的共同點(diǎn)（Similarityofregulationbetweeneukaryotesandprokaryote）：Principlesarethesame:signals,activatorsandrepressors,recruitmentandallostery,cooperativebindingExpressionofagenecanberegulatedatthesimilarsteps,andtheinitiationoftranscriptionisthemostpervasivelyregulatedstep.

第六頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五真核與原核細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄、翻譯及DNA空間結(jié)構(gòu)方面有如下差異：1、真核細(xì)胞一條成熟mRNA只翻譯一條多肽鏈，原核為多基因操縱子2、真核DNA與組蛋白、非組蛋白結(jié)合，很少有裸露DNA3、真核細(xì)胞DNA中含大量不轉(zhuǎn)錄的重復(fù)序列，大部分真核基因含不被翻譯的內(nèi)含子4、真核生物能進(jìn)行DNA的重排、增加拷貝數(shù)5、真核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)區(qū)很大6、真核生物轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，翻譯在胞質(zhì)中進(jìn)行7、真核生物基因要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的成熟和剪接過(guò)程才能被翻譯成蛋白質(zhì)第七頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五Alotmoreregulatorbindingssitesinmulticellularorganismsreflectsthemoreextensivesignalintegration第八頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五真核生物基因表達(dá)調(diào)控水平：GenestructureTranscriptionRNAprocessing(splicingorothertypesofprocessing)mRNAtransportmRNAdegradationandstoregeTranslationPosttranslationalmodulationofproteinactivity第九頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五Figure14.1EukaryoticmRNAIsTranscribedintheNucleusbutTranslatedintheCytoplasm

第十頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五RegulationofGeneExpressionSixstepsatwhicheucaryoticgeneexpressioncanberegulated.DNARNAtranscriptmRNAmRNAinactivemRNAproteininactiveproteinNUCLEUSCYTOSOLtranscriptionalcontrolRNAprocessingcontrolRNAtransportandlocalizationcontrol

translationcontrol

mRNAdegradationcontrol

proteinactivitycontrol第十一頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五（一）基因家族基因家族（genefamily）：真核細(xì)胞中許多相關(guān)的基因按功能成套組合1、簡(jiǎn)單多基因家族一般以串聯(lián)方式前后相連。例：◆大腸桿菌的rRNA30S的前rRNA甲基化酶切17S、tRNA、25S、5SrRNA前體核酸酶降解成熟的16S、tRNA、23S、5SrRNA◆真核生物：40S前rRNA甲基化切割18S、28S、5.8S一、真核基因結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)錄活性第十二頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五Figure14.2AModeratelyRepetitiveSequenceCodesforrRNA

第十三頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五第十四頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、復(fù)雜多基因家族一般由幾個(gè)相關(guān)基因家族構(gòu)成，家族之間由間隔序列隔開(kāi)，并作為獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄單位例：◆海膽▲5個(gè)組蛋白基因處于一個(gè)6000bp的片段中，分別被間隔序列隔開(kāi)，且這個(gè)串聯(lián)單位可有1000個(gè)拷貝▲每個(gè)基因都為單順?lè)醋?，都無(wú)內(nèi)含子▲各基因轉(zhuǎn)錄方向相同，轉(zhuǎn)錄和翻譯的速度受到調(diào)節(jié)，H2A、H2B、H3、H4數(shù)量相等，H1為它們的一半▲在一個(gè)特定的細(xì)胞中，并不是所有串聯(lián)的單位都得到轉(zhuǎn)錄?！艄墸簍RNA基因家族特點(diǎn)：基因家族中含有3個(gè)tRNALys基因基因家族中的每個(gè)基因都單獨(dú)按各自的方向轉(zhuǎn)錄第十五頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五3、發(fā)育調(diào)控的復(fù)雜多基因家族血紅蛋白α簇：16號(hào)染色體的短臂上，30kb，ζ為胚胎期基因β簇：11號(hào)染色體的短臂上，50－60kb，?為胚胎期基因，Gγ

和Aγ為胎兒型基因，δ和β

為成人期基因。圖8－6，8－7每個(gè)基因家族中，基因排列的順序就是它們?cè)诎l(fā)育階段的表達(dá)順序珠蛋白的演變：原始珠蛋白產(chǎn)生于8億年前，由單基因編碼，現(xiàn)代珠蛋白基因家族是由同一個(gè)原始基因通過(guò)一系列的重復(fù)、突變和轉(zhuǎn)位演變而成的。單基因，單亞基突變，雜合基因，四聚體進(jìn)一步演化新亞型第十六頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五Figure14.7TheGlobinGeneFamily

第十七頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五Figure14.8DifferentialExpressionintheGlobinGeneFamily

第十八頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五（二）真核基因斷裂結(jié)構(gòu)斷裂基因（interruptedgene）：外顯子（exon）：內(nèi)含子（intron）：斷裂基因特點(diǎn)：▲不同基因內(nèi)含子的數(shù)量和大小不同（舉例膠原蛋白）▲內(nèi)含子的功能尚不清楚（？）▲只有真核生物具有切除基因中內(nèi)含子，產(chǎn)生功能型mRNA和蛋白質(zhì)的能力▲斷裂基因的結(jié)構(gòu)形式為某些重要蛋白質(zhì)的編碼區(qū)提供了進(jìn)行重組的潛在位點(diǎn)第十九頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五EukaryoticGeneComplexityYeastintronsrarepromotersadjacentgenomedense“l(fā)arge”Eukaryotesintronscommon,LONGERthanexonsPromoter/enhancergenomesparseFungiintronscommon,shortrelativetoexonspromoter/enhancergenomedense第二十頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、外顯子與內(nèi)含子的連接區(qū)定義：外顯子和內(nèi)含子的交界序列特征：內(nèi)含子兩端序列間沒(méi)有廣泛的同源性外顯子和內(nèi)含子連接區(qū)高度保守GT-AG法則：供體位點(diǎn)（donorsite,左剪接位點(diǎn)）受體位點(diǎn)（acceptorsite,右剪接位點(diǎn)）線粒體基因和酵母tRNA不同第二十一頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五3、外顯子與內(nèi)含子的可變調(diào)控RNAsplicingistheprocessofexcisingthesequencesinRNAthatcorrespondtointrons,sothatthesequencescorrespondingtoexonsareconnectedintoacontinuousmRNA.組成型剪接：一個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物通過(guò)剪接只產(chǎn)生一種成熟mRNA，編碼一個(gè)多肽.選擇性剪接：基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物通過(guò)不同的剪接方式產(chǎn)生不同的mRNA，并翻譯成不同的蛋白質(zhì)例：小鼠淀粉酶基因（起始外顯子不同S，L）第二十二頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五Figure2.27Alternativesplicingusesthesamepre-mRNAtogeneratemRNAsthathavedifferentcombin-ationsofexons.

2.9SomeDNAsequencescodeformorethanoneprotein第二十三頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五Figure2.28AlternativesplicinggeneratestheaandbvariantsoftroponinT.

2.9SomeDNAsequencescodeformorethanoneprotein第二十四頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五（三）真核生物DNA水平上的基因表達(dá)調(diào)控1、開(kāi)放型活性染色質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)錄的影響真核基因的活躍轉(zhuǎn)錄是在常染色質(zhì)上進(jìn)行的，轉(zhuǎn)錄前染色質(zhì)在特定區(qū)域解旋松弛，形成自由DNA。這種變化包括：▲核小體結(jié)構(gòu)的消除或改變▲

DNA本身局部結(jié)構(gòu)的變化，從右旋型變?yōu)樽笮瓦@些變化可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基因暴露，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)區(qū)DNA結(jié)合，誘發(fā)基因轉(zhuǎn)錄第二十五頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五活躍染色質(zhì)的特點(diǎn)▲更容易被DNA酶Ⅰ降解，可被單鏈核酸酶降解例：雞成紅細(xì)胞染色質(zhì)：β－血紅蛋白基因比卵清蛋白基因更易被DNA酶Ⅰ切割，而在雞輸卵管細(xì)胞中則相反。DNA酶I超敏感位點(diǎn)：果蠅唾液腺染色體中，膠原蛋白基因sgs4原因：活躍表達(dá)基因啟動(dòng)區(qū)部分序列解開(kāi)成單鏈，不能纏繞在核小體上，使啟動(dòng)區(qū)DNA裸露于組蛋白表面，形成了對(duì)DNA酶Ⅰ的超敏感現(xiàn)象。而這是基因轉(zhuǎn)錄所必須的▲燈刷型染色體：泡狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)，染色體充分伸展，與基因的活性轉(zhuǎn)錄有關(guān)。▲兩種狀態(tài)可逆第二十六頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、基因擴(kuò)增Amplificationreferstotheproductionofadditionalcopiesofachromosomalsequence,foundasintrachromosomalorextrachromosomalDNA.基因擴(kuò)增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。例：▲非洲爪蟾的卵母細(xì)胞rRNA基因▲果蠅卵巢顆粒細(xì)胞中卵殼蛋白基因第二十七頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五3、基因的重排與變換基因重排：將一個(gè)基因從遠(yuǎn)離啟動(dòng)子的地方移到距它很近的位點(diǎn)從而啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，這種方式稱為基因重排。例：▲免疫球蛋白V區(qū)、C區(qū)、J區(qū)在胚胎細(xì)胞中相隔較遠(yuǎn)，編碼產(chǎn)生免疫球蛋白的細(xì)胞發(fā)育分化時(shí)，通過(guò)染色體內(nèi)DNA重組把這幾個(gè)基因片段連接在一起，產(chǎn)生了具有表達(dá)活性的免疫球蛋白基因?！湍傅模航慌湫娃D(zhuǎn)換（MATa，MATα）第二十八頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二十九頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三十頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五人血紅蛋白基因表達(dá)：

β鏈基因家族的調(diào)節(jié)基因和受體基因▲胚胎發(fā)育早期：S1缺失，形成調(diào)節(jié)啟動(dòng)基因R1A1，產(chǎn)生ε鏈▲胚胎發(fā)育后期：S2缺失，形成R2A2，產(chǎn)生γ鏈▲出生后：S3缺失，形成R3A3，產(chǎn)生β和σ鏈α肽鏈基因也同樣第三十一頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五（四）甲基化與基因活性的調(diào)控DNAmethylation◆

DNA的甲基化能關(guān)閉某些基因的活性，去甲基化則誘導(dǎo)基因活化和表達(dá)◆

DNA甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而控制基因表達(dá)◆

DNA甲基化與遺傳病第三十二頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、DNA甲基化DNA甲基化主要針對(duì)：A、C、G高等生物CpG中的C通常甲基化，極易自發(fā)脫氨成為T，因而CpG出現(xiàn)頻率很低，而非甲基化C-U突變易被識(shí)別而校正。由于CpG通常成串出現(xiàn)在DNA上，這段序列往往被稱為CpG島。日常型：在甲基化母鏈的指導(dǎo)下，使另一條DNA鏈甲基化從頭合成型：催化未甲基化的CpG，不需母鏈指導(dǎo)甲基化酶第三十三頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五ReplicationofmethylatedDNAgiveshemimethylatedDNA,whichmaintainsitsstateatGATCsitesuntiltheDammethylaserestoresthefullymethylatedcondition.

Geneexpressionisassociatedwithdemethylation第三十四頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、DNA甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)理DNA甲基化導(dǎo)致某些區(qū)域DNA構(gòu)象變化，從而影響蛋白質(zhì)與DNA的相互作用，抑制了轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)區(qū)DNA的結(jié)合效率。機(jī)理：甲基化的DNA常由B-DNA向Z-DNA過(guò)渡，由于后者結(jié)構(gòu)收縮，螺旋加深，使許多蛋白質(zhì)因子賴以結(jié)合的元件縮入大溝而不利于轉(zhuǎn)錄的起始。第三十五頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五◆

5-甲基胞嘧啶的分布不是隨機(jī)的，基因的5‘端和3’端往往富含甲基化位點(diǎn)，◆轉(zhuǎn)錄程度與啟動(dòng)區(qū)甲基化密度和啟動(dòng)子的強(qiáng)度有關(guān)，甲基化CpG的密度與啟動(dòng)子強(qiáng)度之間的平衡決定了該啟動(dòng)子是否具有轉(zhuǎn)錄活性圖8－14弱啟動(dòng)子：強(qiáng)啟動(dòng)子：例：低密度CpG：小鼠α-珠蛋白、人γ-珠蛋白高密度CpG：人α-珠蛋白不同程度甲基化，并裝上增強(qiáng)子序列，表達(dá)情況：圖8-15◆

DNA甲基化提高該位點(diǎn)的突變頻率第三十六頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五3、DNA甲基化與X染色體失活雌性胎生哺乳類動(dòng)物細(xì)胞中兩條X染色體之一在發(fā)育早期隨機(jī)失活X染色體失活中心（Xic）：人在Xq13區(qū)，小鼠在3XD失活的染色體上的絕大多數(shù)基因?yàn)殛P(guān)閉狀態(tài)，DNA高度甲基化Xist基因：只在失活染色體上表達(dá)機(jī)制：Xist基因在活性染色體上總是甲基化的，而在失活染色體上是去甲基化的。其產(chǎn)物是一功能性RNA分子，能與Xic位點(diǎn)作用，引起后者構(gòu)象變化，易與蛋白因子結(jié)合，最終導(dǎo)致X染色體失活。第三十七頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、真核基因轉(zhuǎn)錄機(jī)器的主要組成轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控是基因表達(dá)調(diào)控中最重要的環(huán)節(jié)。（一）真核基因的轉(zhuǎn)錄特異性基因轉(zhuǎn)錄的基本條件包括：①啟動(dòng)子(特別是核心啟動(dòng)子)②轉(zhuǎn)錄模板(轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)（+1）---終止點(diǎn))③RNAPolⅡ④普通轉(zhuǎn)錄因子(GTFs)第三十八頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五圖3-9

一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖點(diǎn)擊數(shù)：823

更新時(shí)間：2005-6-1922:10:43

第三十九頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、啟動(dòng)子(promoter)

與基因轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)有關(guān)的一組DNA序列，一般位于RNApoII轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游100-200bp以內(nèi)，其功能是決定轉(zhuǎn)錄的起始點(diǎn)和調(diào)控轉(zhuǎn)錄頻率．啟動(dòng)子區(qū)域包括核心啟動(dòng)子和啟動(dòng)子上游近側(cè)序列：1）核心啟動(dòng)子(corepromoter)是決定轉(zhuǎn)錄起始位置的關(guān)鍵序列，也是普通轉(zhuǎn)錄因子TFⅡD的結(jié)合位點(diǎn)，

TATA盒(TATAbox)

位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游-30～-25bp．起始子(initiator，Inr)Inr是與轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)重疊的短的較保守序列．下游核心啟動(dòng)子第四十頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五注：①不是所有基因都含有這三種序列．有的只有其中之一，有的兩者都無(wú)．②這些核心啟動(dòng)子的序列和它們之間的間隔多變2）上游啟動(dòng)子元件(UpstreamPromoterelement，UPE)

位于較上游(-70bp)，能較強(qiáng)影響轉(zhuǎn)錄起始的頻率，如CAAT盒和GC盒．其中GC盒是轉(zhuǎn)錄因子SPl的結(jié)合位點(diǎn)。第四十一頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四十二頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、轉(zhuǎn)錄模板：包括從轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)到RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄終止處的全部DNA序列3、RNA聚合酶Ⅱ

負(fù)責(zé)真核生物蛋白編碼基因的轉(zhuǎn)錄(產(chǎn)物mRNA)，有10-12個(gè)亞基，最大亞基的羧基末端結(jié)構(gòu)域(CTD)具有7個(gè)氨基酸(Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Set)的重復(fù)序列，其中有多個(gè)磷酸化位點(diǎn)．CTD磷酸化對(duì)調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄有重要作用．第四十三頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四十四頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五4、基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子(basaltranscriptionfactor)

真核基因轉(zhuǎn)錄除RNA聚合酶外還需要許多蛋白因子——轉(zhuǎn)錄因子參加，其中一些轉(zhuǎn)錄因子是RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄起始必需的，并且可以維持基礎(chǔ)水平的轉(zhuǎn)錄，因此稱為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子或普通轉(zhuǎn)錄因子(generaltranscriptionfactor)第四十五頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五1）RNA聚合酶II的普通轉(zhuǎn)錄因子(TFII)▲TFIID是由TATA盒結(jié)合蛋白(TATAbindingprotein，TBP)和8種TBP協(xié)同因子(TBPassociatedfactor，TAF)組成的復(fù)合物，TFIID可識(shí)別和結(jié)合核心啟動(dòng)子(TATA盒和Inr)；▲

TFⅡB的C端與TFIID和DNA的復(fù)合物結(jié)合，N-端與TFⅡF協(xié)同作用募集RNA聚合酶II，再加上TFIIE,TFIIH形成完整的轉(zhuǎn)錄復(fù)合物．▲

TFIIH有蛋白激酶活性，可使RNAPol最大亞基CTD磷酸化，使轉(zhuǎn)錄起始過(guò)渡到轉(zhuǎn)錄延伸．▲

TFIIA有助于TFIID與TATA盒核心啟動(dòng)子結(jié)合．第四十六頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2）TAF的作用

TFIID中包括至少8種TBP協(xié)同因子,分子量為30－250kD,分別命名為TAFⅡ-30～250．TAFⅡ150識(shí)別起始子(1nr)序列．TAF是基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的輔助因子，它的作用是通過(guò)與多種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子（激活物或阻遏物）的轉(zhuǎn)錄調(diào)控結(jié)構(gòu)域結(jié)合，而介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄激活或抑制。第四十七頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五TFIID介導(dǎo)形成轉(zhuǎn)錄前起始復(fù)合物(PIC) TATAbox在－25~－30處，由TFIID的TBP亞基結(jié)合,TFIIA參與促進(jìn)TATA-TFIID穩(wěn)定復(fù)合物的形成，TFIIB和TFIIF偶聯(lián)結(jié)合RNA聚合酶II形成封閉型前起始復(fù)合物(pre-initiationcomplex,PIC)，ATP水解供能(TFIIE的ATPase活性)和TFIIF解旋作用使得啟動(dòng)子下游構(gòu)象變化而解開(kāi)雙螺旋，形成開(kāi)放型起始復(fù)合物。無(wú)TATAbox基因由INR結(jié)合蛋白結(jié)合并與TBP相互作用促進(jìn)復(fù)合物的形成。第四十八頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五5、RNA聚合酶II的轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)

▲

PolyA位點(diǎn)及其上游保守序列AATAAA對(duì)于初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的準(zhǔn)確切割及加polyA是必需的?！?/p>

RNA聚合酶II在polyA位點(diǎn)下游0.5-2kb處終止轉(zhuǎn)錄第四十九頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五（二）基因轉(zhuǎn)錄的順式調(diào)控元件

順式調(diào)控元件(cis-regulatingelement)是指對(duì)基因表達(dá)有調(diào)控活性的DNA序列，其活性只影響與其自身同處于一個(gè)DNA分子上的基因．第五十頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五第五十一頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五

1、啟動(dòng)子(promoter)2、增強(qiáng)子(enhancer)

能顯著提高基因轉(zhuǎn)錄效率的一類順式調(diào)控元件（其核心序列常為8-12bp)．

增強(qiáng)子的作用特點(diǎn)：

1）增強(qiáng)效應(yīng)十分明顯

2）增強(qiáng)效益與位置和取向無(wú)關(guān)

3）大多為重復(fù)序列，50bp，核心序列:G)TGGA/TA/TA/T(G)4）增強(qiáng)子一般具有嚴(yán)密的組織或細(xì)胞特異性．

5）無(wú)基因?qū)Ｒ恍?，?duì)同源基因或異源基因同樣有效；

6）許多增強(qiáng)子還受外部信號(hào)的調(diào)控第五十二頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五增強(qiáng)子的作用原理，可能有如下三種機(jī)制：（思考）▲影響模板附近的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，或在反式因子的參與下，增強(qiáng)子與啟動(dòng)子“成環(huán)”連接，活化基因轉(zhuǎn)錄▲將模板固定在細(xì)胞核特定位置，有利于改變DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的張力?！梢宰鳛榉词阶饔靡蜃雍蚏NA聚合酶Ⅱ進(jìn)入染色質(zhì)的入口第五十三頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五增強(qiáng)子成環(huán)模型:

增強(qiáng)子結(jié)合蛋白酸性活化結(jié)構(gòu)域與轉(zhuǎn)錄起始蛋白因子相互作用使DNA彎曲而影響基因轉(zhuǎn)錄。第五十四頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五5’DNA3’EnhancersEnhancerTranscribedRegion3’5’TFTFTF3’5’TFTFTF5’RNARNAPol.RNAPol.ManybasesPromoter第五十五頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五3、負(fù)調(diào)控元件—沉寂子

負(fù)調(diào)控元件是能抑制基因表達(dá)的序列．如沉寂子(silencer)4、其它順式調(diào)控元件

1）應(yīng)答元件(responsiveelements)

真核細(xì)胞中對(duì)某些特定的環(huán)境作出應(yīng)答的基因，常具有相同的順式元件—應(yīng)答元件．應(yīng)答元件能被在一些特定情況下表達(dá)的調(diào)控因子識(shí)別(又稱為可誘導(dǎo)的順式調(diào)控元件／反式作用因子)。

2）轉(zhuǎn)座元件對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控

第五十六頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五概念：能直接或間接地識(shí)別或結(jié)合在各類順式作用元件核心序列上參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)（一）轉(zhuǎn)錄因子的種類按功能分:1)普遍性轉(zhuǎn)錄因子,如TFIID等；

2)轉(zhuǎn)錄激活因子，結(jié)合UPE/enhance3)轉(zhuǎn)錄抑制因子，為負(fù)調(diào)控因子；按靶位點(diǎn)的特異性分

1)組織/細(xì)胞特異性結(jié)合因子；

2)序列特異性結(jié)合因子:大多數(shù)DNA結(jié)合蛋白;3)基因特異性結(jié)合因子:結(jié)合特定基因的序列;三、反式作用因子

第五十七頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五類型I基因的轉(zhuǎn)錄因子（rRNA)

UBF:upstreambindingfactor,可結(jié)合核心啟動(dòng)子和上游啟動(dòng)子序列，與HMG-1的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域具相似結(jié)構(gòu)；

SL-1:

結(jié)合核心啟動(dòng)子序列，由TBP和3種TAFs組成；

TFIC和TFIA:

結(jié)合和激活RNApolI；類型III基因的轉(zhuǎn)錄因子（tRNA)

TFIIIA:

結(jié)合5SrRNA基因內(nèi)部控制區(qū)(ICR,Cbox)，含9個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)；

TFIIIC:

結(jié)合tRNA基因內(nèi)啟動(dòng)子，酵母中為因子，可結(jié)合A/Bbox(A/B)；

TFIIIB:

與TFIIIC-DNA復(fù)合物相互作用正確定位RNApol;

TFIID:

部分III類基因需要TFIID；

UBF:

影響5SrRNA和tRNA基因轉(zhuǎn)錄；

TFIIIR:

為含有RNA的轉(zhuǎn)錄因子。第五十八頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五類型II基因的轉(zhuǎn)錄因子

普遍性轉(zhuǎn)錄因子:

作用于基本核心啟動(dòng)子如TATAbox、INR(轉(zhuǎn)錄起始區(qū))，每種細(xì)胞類型都必需的，如TFIID/A/B/E/F/G/H/I等。

特異性轉(zhuǎn)錄因子:

作用于轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物形成過(guò)程的靶分子和控制位點(diǎn)，含DNA特異性序列結(jié)合結(jié)構(gòu)域和激活結(jié)構(gòu)域(有的兩者都有)。第五十九頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五(二)反式作用因子的調(diào)節(jié)方式轉(zhuǎn)錄調(diào)控過(guò)程中,需要調(diào)控區(qū)和反式作用因子共同作用蛋白質(zhì)的結(jié)合蛋白質(zhì)磷酸化去磷酸化配體結(jié)合與去結(jié)合去掉抑制因子更換結(jié)合蛋白第六十頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五轉(zhuǎn)錄復(fù)合物分為3部分參與所有或某些轉(zhuǎn)錄階段的RNA聚合酶亞基，不具有基因特異性與轉(zhuǎn)錄的起始和終止有關(guān)的輔助因子，不具有基因特異性與特異調(diào)控序列結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子第六十一頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五(三)反式作用因子的結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)域(domain)：是指蛋白質(zhì)中可以具有獨(dú)立的超二級(jí)結(jié)構(gòu)的部分。通常由一個(gè)基因外顯子編碼，并可具有特定的功能。在較大的蛋白質(zhì)中，多個(gè)結(jié)構(gòu)域間可通過(guò)較短的多肽柔性區(qū)互相聯(lián)接．

DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域

轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域基序(motif)：一般指構(gòu)成任何一種特征序列的基本結(jié)構(gòu)．作為結(jié)構(gòu)域中的亞單元，其功能是體現(xiàn)結(jié)構(gòu)域的多種生物學(xué)作用．第六十二頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五1．反式作用因子的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域（DNAbindingdomain)中的幾種常見(jiàn)基序：

1）螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋（Helix-turn-helix,HTH）基序結(jié)構(gòu)：兩段螺旋被一短的轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)分開(kāi)，其中一段螺旋為DNA識(shí)別螺旋．與DNA結(jié)合方式：第一、二個(gè)螺旋靠外側(cè)，第三個(gè)螺旋則與DNA大溝相結(jié)合，并通過(guò)其N端的多余臂與DNA的小溝相結(jié)合。

第六十三頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五第六十四頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五2）鋅指(Zincfinger)基序鋅指家族可分為：鋅指、鋅紐、鋅簇結(jié)構(gòu)：

(His2／Cys2)或(cys2／cys2)與一個(gè)鋅離子形成配位鍵，這些氨基酸對(duì)之間的多肽鏈成環(huán)狀突出并折迭成指形結(jié)構(gòu)，多個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)常串聯(lián)重復(fù)。與DNA結(jié)合：鋅指族轉(zhuǎn)錄因子以二聚體形式同DNA上的順式調(diào)控元件結(jié)合。如類固醇受體家族：兩個(gè)鋅原子將兩個(gè)α螺旋裝配成類似H-T-H結(jié)構(gòu)，再以同源二聚體的方式將兩個(gè)α螺旋結(jié)合在相鄰的大溝中。

含鋅指基序的轉(zhuǎn)錄因子：與GC盒結(jié)合的SPl、類固醇激素受體家族，抑癌蛋白WT1等。第六十五頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五第六十六頁(yè)，共七十七頁(yè)，編輯于2023年，星期五3）堿性-亮氨酸拉鏈(basic-leucine-zipper)基序

結(jié)構(gòu)：由一段每隔6個(gè)aa就有一個(gè)Leu的伸展肽鏈組成，這些周期性出現(xiàn)的Leu都位于α—螺旋的同—側(cè)面，因此兩條均含Leu拉鏈基序的蛋白質(zhì)通過(guò)亮氨酸側(cè)鏈的相互作