DNA启动子概述

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原核基因扩展的启动子名词解释

原核基因扩展的启动子名词解释

原核基因扩展的启动子名词解释一、原核生物启动子1启动子:是一段位于结构基因5'端上游区的DNA序列,在转录起始之前被RNA聚合酶结合的DNA部位称为启动子;启动子的结构影响它与RNA聚合酶的亲和力,决定基因表达强度。

转录单元:是一段从启动子开始到终止子(terminator)结束的DNA序列,RNA聚合酶从转录起点开始沿着模板前进,直到终止子为止,转录出一条RNA链;在细菌中,一个转录单元可以是一个基因,也可以是几个基因。

2转录起点:指与新生RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基,研究证实通常为一个嘌呤。

上游:常把起点前面,即5'末端的序列称为(upstream)上游;下游:起点后面即3'末端的序列称为下游(downstream)。

3启动子结构:Pribnow框:在起始点上游,几乎在所有启动子都存在一个6bp富含A/T区域TATAAT。

通常位于-18位到-9位,称为Pribnow框。

该区域是RNA聚合酶牢固结合位点,RNA聚合酶结合后,这一富含A/T的DNA双链解开。

Sextama框:位于-35区附近有一TTGACA序列,是RNA聚合酶中的σ因子识别位点。

以上这两个位点对于转录起始都是非常重要的。

σ因子识别-35区并与之结合。

由于RNA聚合酶分子覆盖面积能达到70bp,因此酶分子上的一个合适部位能接触-10区。

酶分子一旦与-10区结合以后,就从识别位点上解离下来。

此外,-35序列的重要性还在于在很大程度上决定了启动子的强度。

-10区和-35区的最佳距离:在原核生物中,-35区和-10区的距离大约是16~19bp,小于15bp或大于20bp都会降低启动子的活性;保持启动子这两段序列以及它们之间的距离是十分重要的,否则就会改变它所控制的基因表达水平。

在细菌中常见两种启动子突变:下降突变:如果把Pribnow其从TATAAT变成AATAAT,就会大大降低其结构基因的转录水平;上升突变::即增加Pribnow区共同序列的同一性。

启动子的名词解释

启动子的名词解释

启动子的名词解释启动子是指存在于转录起始位点上游的DNA序列,它是调控基因表达的元件,能够在转录过程中促进基因的转录。

启动子是DNA序列的一部分,其中含有转录因子(transcription factors)结合位点和RNA聚合酶(RNA polymerase)结合位点等重要调控位点。

启动子的主要功能是定位转录起始位点,并提供给RNA聚合酶一个合适的结合位点进行转录。

启动子通常由可变的核苷酸序列组成,这是因为启动子的性质和功能取决于附近区域的转录调控因子的结合。

不同的细胞类型和生物体会存在多种不同的启动子序列,从而实现基因表达的编程控制。

启动子通常包含两个位点:TATA盒和启动位点。

TATA盒是非常保守的结构,它位于转录起始位点上游大约25个碱基对(bp)的位置。

TATA盒的特点是含有一个6个碱基对(bp)的序列,其中包含了T和A两种碱基的重复结构,例如“TATAAA”。

该序列是RNA聚合酶和转录因子结合的起点,起到引导RNA聚合酶上的转录因子向下游移动的作用,进而启动基因的转录。

启动位点是基因转录的实际起始位点。

它位于TATA盒的下游,可以是在十几个碱基对(bp)范围内。

在启动位点及其附近的DNA区域上,转录因子和RNA聚合酶形成复合物,构成转录复合物。

转录复合物会通过裸露DNA的双链断裂位置,开始合成RNA链。

启动子的特异性和调控是由转录因子的选择性结合决定的。

转录因子是一类能够与特定的DNA序列结合的蛋白质,它们通过与DNA结合,调节基因的表达。

转录因子通常分为激活子和抑制子两类。

激活子能够促进基因转录的起始,而抑制子则具有相反的效应,抑制基因的转录。

除了TATA盒和启动位点之外,一些启动子还含有其他增强子和减弱子等调控序列。

增强子能够增强基因的表达,而减弱子则具有相反的效应。

这些调控序列可以通过与转录因子相互作用,参与基因表达的调控网络,控制基因的时空表达模式。

总之,启动子是基因表达的重要调控元件,它位于转录起始位点上游,定位并促进RNA聚合酶在合适的位置进行转录。

启动子-文档资料

启动子-文档资料
启动子研究初探讨
2012.11.22
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1
一.启动子相关介绍
1.1 启动子的概念
启动子:一段能被RNA聚合酶特异性识别和结合,能正 确有效的起始转录的一段DNA调控序列,一般位于基因5端 上游区域。真核生物具有三种RNA聚合酶,而RNA 聚合酶Ⅱ 型启动子在真核生物中最为常见,也最为复杂。有多复杂? 比如,有包括TATA框、GC框等多种元件;比如存在远端调 控序列;比如通过多种转录因子间接与RNA聚合酶结合。
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9
图1:核心启动子机制图
弥散型核心启动子往往只含有集中型启动子部分的核心元件, 没有固定的核心元件及核心调控模式,其调控模式比集中型要复 杂得多。
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图2.分散型核心启动子机制
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1.4 研究启动子的意义
研究启动子的意义:研究启动子的功能序列对于基 因表达调控机制的研究具有十分重要的意义,能使外源 基因高效,准确,长期稳定地在目的部位表达的启动子 序列是基因治疗和基因工程研究的热点之一。
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2
启动子是在DNA转录为RNA这一步过程中发挥作用的, 在此要与DNA自身复制起始点(称作复制子)和由mRNA翻译 为蛋白质时的翻译起始点(以起始密码子ATG为标志)区别 开来。.3. Nhomakorabea4
1.2 启动子的认识
传统的启动子理论认为人类每个基因平均拥有约一 个启动子且启动子上供读取信息的起始点只有一个、一 个启动子只能转录出一种 RNA 。然而,来自日本理化 研究所等机构的研究人员近日在《自然·遗传学》杂志 上发表论文说,他们分析了约 1400 万条 RNA 链,并 以此为线索研究这些 RNA 链是从 DNA 的哪个部位开始 转录而成的。研究人员在此基础上确定,人类 DNA 拥 有的启动子数量超过 19 万个,平均每个基因至少有 5 个启动子。

启动子

启动子

启动子启动子是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并起始RNA合成的序列,它是基因表达不可缺少的重要调控序列。

没有启动子,基因就不能转录。

由于细菌RNA聚合酶不能识别真核基因的启动子,因此原核表达载体所用的启动子必须是原核启动子。

原核启动子是由两段彼此分开且又高度保守的核苷酸序列组成,对mRNA 的合成极为重要。

在转录起始点上游5~10 bp处,有一段由6~8个碱基组成,富含A和T的区域,称为Pribnow 盒,又名TATA 盒或-10区。

来源不同的启动子,Pribnow 盒的碱基顺序稍有变化。

在距转录起始位点上游35 bp处,有一段由10 bp组成的区域,称为-35区。

转录时大肠杆菌RNA聚合酶识别并结合启动子。

-35区与RNA聚合酶s亚基结合,-10区与RNA聚合酶的核心酶结合,在转录起始位点附近DNA被解旋形成单链,RNA聚合酶使第一和第二核苷酸形成磷酸二酯键,以后在RNA聚合酶作用下向前推进,形成新生的RNA链。

原核表达系统中通常使用的可调控的启动子有Lac(乳糖启动子)、Trp(色氨酸启动子)、Tac(乳糖和色氨酸的杂合启动子) 、lPL (l噬菌体的左向启动子)、T7噬菌体启动子等。

(1)Lac启动子:它来自大肠杆菌的乳糖操纵子,是DNA分子上一段有方向的核苷酸序列,由阻遏蛋白基因(LacI)、启动基因(P)、操纵基因(O)和编码3个与乳糖利用有关的酶的基因结构所组成。

Lac启动子受分解代谢系统的正调控和阻遏物的负调控。

正调控通过CAP(catabolite gene activation protein)因子和cAMP来激活启动子,促使转录进行。

负调控则是由调节基因产生LacZ阻遏蛋白,该阻遏蛋白能与操纵基因结合阻止转录。

乳糖及某些类似物如IPTG可与阻遏蛋白形成复合物,使其构型改变,不能与O基因结合,从而解除这种阻遏,诱导转录发生。

(2)trp启动子:它来自大肠杆菌的色氨酸操纵子,其阻遏蛋白必须与色氨酸结合才有活性。

启动子名词解释

启动子名词解释

启动子名词解释启动子是一种基因组中的特殊序列,它在转录过程中起到了重要的作用。

启动子位于基因的上游区域,通常位于转录起始点的附近。

它的主要功能是为RNA聚合酶提供一个结合位点,从而启动基因的转录过程。

启动子的结构和序列对基因的表达水平和模式起着决定性的作用。

在本文中,我们将讨论启动子的结构、功能以及它在基因调控中的重要性。

启动子的结构。

启动子通常由一系列特定的DNA序列组成,这些序列被称为转录因子结合位点。

这些结合位点是一些特定的蛋白质(转录因子)的结合位点,它们能够与RNA聚合酶和其他调控因子相互作用,从而调控基因的转录。

启动子的结构是非常复杂的,它通常由多个转录因子结合位点组成,这些结合位点之间存在着复杂的相互作用关系。

此外,启动子的结构还受到DNA甲基化、染色质结构和其他表观遗传学修饰的影响。

启动子的功能。

启动子的主要功能是为RNA聚合酶提供一个结合位点,从而启动基因的转录。

在转录过程中,转录因子能够与启动子上的结合位点相互作用,从而招募RNA聚合酶和其他调控因子,形成一个转录复合物。

这个复合物能够在启动子上形成一个开放的DNA结构,从而使RNA聚合酶能够进入并开始转录过程。

此外,启动子还能够调控基因的表达水平和模式,它能够受到外部信号的调控,从而使基因的表达适应不同的环境条件。

启动子在基因调控中的重要性。

启动子在基因调控中起着非常重要的作用。

它能够决定基因的表达水平和模式,从而影响细胞的功能和特性。

启动子的异常结构或功能可能导致基因的异常表达,从而引起一系列疾病。

因此,对启动子的研究不仅有助于理解基因的调控机制,还有助于发现新的药物靶点和疾病诊断标志物。

启动子的研究方法。

对启动子的研究是基因组学和表观遗传学研究的重要内容。

目前,研究人员利用多种方法来研究启动子的结构和功能。

其中,常用的方法包括DNA测序、染色质免疫共沉淀、甲基化特异性PCR和转录组学分析等。

这些方法能够揭示启动子的结构和功能,从而为基因调控的研究提供重要的信息。

启动子的概念高中

启动子的概念高中

启动子的概念高中启动子是指一段特定的DNA序列,可以在转录过程中被RNA聚合酶识别并结合,从而启动基因的转录。

在高中生物中,启动子是一个重要的概念,对于理解基因的表达和调控具有重要意义。

在进一步解释启动子的概念之前,我们首先需要了解一些基本的生物概念。

DNA 是生物体内一种包含着遗传信息的大分子,是基因的主要组成部分。

基因是指一段DNA序列,能够编码蛋白质的信息。

而转录是指从DNA合成RNA的过程,是基因表达的第一步。

在这个过程中,启动子起到非常关键的作用。

启动子位于基因的上游区域,位于转录起始位点的附近。

它是由一系列特定的核酸序列组成,这些序列能够识别和结合RNA聚合酶。

一旦RNA聚合酶与启动子特定序列结合,它就能够开始从DNA模板合成RNA,即完成转录过程。

启动子有几个重要的特点:1. 启动子是多态性的:在不同基因和不同生物体中,启动子的序列可变性非常大。

不同基因的启动子序列可以完全不同,甚至同一个基因在不同生物体中的启动子序列也可能存在差异。

这种多态性使得启动子能够实现基因特异性的表达和调控。

2. 启动子具有保守性:尽管启动子序列在不同基因和不同生物体中存在多样性,但其中一些关键的核酸序列是高度保守的。

例如,在人类和小鼠中,一些启动子序列的核酸组成可能完全相同。

这种保守性可以确保RNA聚合酶能够准确地结合到正确的启动子上,从而实现基因的正常转录。

3. 启动子对转录表达的调控具有重要意义:除了作为转录开始的位置,启动子在调控基因转录的过程中也扮演着重要的角色。

启动子序列中的某些核酸可以与其他转录因子(转录调控因子)结合,从而激活或抑制基因的转录。

这些转录调控因子和启动子之间的相互作用非常复杂,能够使基因在特定的细胞类型或环境条件下进行表达。

启动子的研究对于我们理解基因表达和调控机制具有重要的意义。

通过研究启动子序列和转录调控因子的相互作用,可以帮助我们解析基因调控网络,揭示基因在不同细胞和组织中的表达模式。

启动子的名词解释

启动子的名词解释

启动子的名词解释在基因组学和分子生物学领域,启动子是对基因转录起始位置上游的一段DNA序列的称呼。

它是一种促使RNA聚合酶结合并开始转录的信号序列,也被称为基因转录的开关,它的存在决定了一个基因是否能够被转录成mRNA。

启动子由多个元件组成,这些元件包括转录因子结合位点和调控片段。

其中,转录因子结合位点是一段特定的DNA序列,能够吸引与之相互作用的转录因子。

转录因子是一类特定的蛋白质,它们能结合到启动子上的特定DNA序列上,从而调控基因的转录过程。

这种调控可以激活或抑制基因的转录活性。

启动子的选择性是基因表达调控的重要环节之一。

不同的细胞类型、发育阶段和环境因素都可能导致启动子的选择性转录。

通过特定的转录因子及其结合位点的组合,细胞能够对特定基因进行精确的调控。

这种调控方式被认为是生物体对内外环境变化的敏感响应机制的重要组成部分。

在真核生物中,启动子通常具有一些保守的序列特征。

例如,TATA盒是一种高度保守的启动子元件,它位于转录起始位点上游约30个核苷酸的位置处。

TATA盒的存在能够吸引TBP蛋白(TATA结合蛋白),进而吸引RNA聚合酶II结合并启动基因的转录。

此外,启动子的甲基化也是一种重要的调控机制。

DNA甲基化是通过向DNA分子中的胞嘧啶环上的C5位添加甲基基团来实现的。

当启动子区域发生甲基化时,这些甲基化基团会阻止转录因子的结合,从而抑制基因的转录。

因此,DNA甲基化在遗传学和上皮细胞等领域中具有重要的调控作用。

在人类的基因组中,启动子通常位于基因的上游区域,但也存在一些特殊的启动子结构。

例如,内含子和外显子之间的区域也可以具备启动子功能。

这些特殊的启动子结构增加了基因表达调控的复杂性,展示了启动子作为基因转录调控的关键元件的多样性。

总结起来,启动子是基因转录的关键元件,在细胞内发挥着重要的调控作用。

通过与转录因子的相互作用,启动子能够精确地调控基因表达的时机和水平。

对启动子的深入研究有助于我们更好地理解基因调控机制,进而为疾病治疗和基因工程等领域的发展提供指导。

启动子的概念高中生物

启动子的概念高中生物

启动子的概念高中生物一、什么是启动子?启动子是位于基因上的一段 DNA 序列,起着调控基因表达的重要作用。

它是连接 RNA 聚合酶和基因编码区的关键位置,能够促进 RNA 聚合酶的粘附并使其在正确位置上开始转录。

启动子长度一般在 100-1000bp 左右,每种基因都有自己的启动子序列。

二、启动子的组成1. TATA 区:位于启动子序列的起始位置,具有完全保守性,是转录因子结合的主要区域。

2. CAAT 区:位于 TATA 区附近,是另一种转录因子结合的位置。

3. GC 区:由 G 和 C 构成的区域,也是转录因子结合的位置之一。

4. 引导区:位于启动子序列的末端,能够调节转录起始点的位置和频率。

三、启动子的作用启动子的主要作用是将转录因子带到正确的位置,使其能够促进 RNA聚合酶的粘附并开始转录。

同时,启动子还能够调节基因的表达水平,提高或降低特定基因在不同细胞类型中的活性,从而对细胞功能发挥重要作用。

四、启动子的调节启动子的调节是通过转录因子和启动子序列之间的互作实现的。

转录因子是能够与基因启动子序列结合的蛋白质,它们能够识别、结合并调控基因表达。

同时,启动子序列的特定序列(如 TATA、CAAT、GC)也是转录因子结合的重要位置。

五、启动子的重要性启动子是基因调控的重要节点,其序列和调节机制的异常都会对基因表达产生影响,并导致许多疾病的发生。

例如,启动子序列的缺失、变异或突变都可能导致基因表达异常,从而引起先天性疾病、癌症、免疫系统疾病等。

六、启动子的研究应用启动子的研究能够为基因治疗、基因编辑等研究提供理论和实践基础。

人们通过对各种基因启动子的研究,可以实现特异性基因表达的调控,并设计出更加高效的基因治疗和基因编辑工具,为人类健康事业做出更大的贡献。

七、启动子的前景随着生命科学和基因技术的不断发展,启动子的研究会逐步发展成为基因表达的调控重要分支,为医学研究和基因治疗提供技术支持和理论基础,对于人类健康事业的发展具有重要作用。

启动子——精选推荐

启动子——精选推荐

启动⼦在遗传学中,启动⼦(promoter)是指⼀段能使特定基因进⾏转录的脱氧核糖核酸(DNA)序列。

启动⼦可以被RNA聚合酶辨认,并开始转录合成RNA。

在核糖核酸(RNA)合成中,启动⼦可以和调控基因转录的转录因⼦产⽣相互作⽤,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度,包含核⼼启动⼦区域和调控区域,就像“开关”,决定基因的活动,继⽽控制细胞开始⽣产哪⼀种蛋⽩质。

启动⼦位于控制基因表达的调控序列中、基因转录起始位点的上游(DNA反义链的5′⽅向),长约100~1000个碱基对。

启动⼦本⾝并⽆编译功能,但它拥有对基因翻译氨基酸的指挥作⽤,就像⼀⾯旗帜,其核⼼部分是⾮编码区上游的RNA聚合酶结合位点,指挥聚合酶的合成,这种酶指导RNA的复制合成。

因此该段位的启动⼦发⽣突变(变异),将对基因的表达有着毁灭性作⽤。

完全的启动⼦称为规范序列。

⽬录1 启动⼦元件2 启动⼦序列2.1 原核⽣物启动⼦2.2 真核⽣物启动⼦3 结合4 与启动⼦功能变异有关的疾病5 参考⽂献启动⼦元件[编辑]启动⼦代表⼀些重要的元件可以与其他调节区域(如增强⼦、沉默⼦、边界元件或绝缘⼦)合作⼀致,以主导基因转录的⽔平。

由于启动⼦⼀般都是在基因的上游,启动⼦所在的位置或是转录起始点会由+1开始编号。

上游的位置所以都是由+1逆数的负数,例如-100就是位置100的上游碱基对。

以下是各种启动⼦:核⼼启动⼦是引发转录的必要部分及转录起始点,位置约为-35。

且是RNA聚合酶的结合位点及⼀般转录因⼦结合位点。

近端启动⼦是基因的近端序列上游,包括⼀些基本的调控元件,位置约为-250,且是特定转录因⼦结合位点。

远处启动⼦是基因的远处序列上游,包括⼀些额外的调控元件,影响⼒较近端启动⼦弱。

它是在上游更远的位置(但不是位置性的增强⼦或调控区域),是特定转录因⼦结合位点。

启动⼦规范序列的⽤途⼀般都是有问题的,且可引致对启动⼦序列的误解。

在规范序列中,转录因⼦结合位点在特定细胞情况下有⼀个单独的序列会与蛋⽩质牢固地结合。

启动子

启动子

启动子(promoter)是基因的一个组成部分,在遗传学中是指一段能使基因进行转录的脱氧核糖核酸(DNA)序列。

启动子可以被RNA 聚合酶辨认,并开始转录。

在核糖核酸(RNA)合成中,启动子可以和决定转录的开始的转录因子产成相互作用,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度,包含核心启动子区域和调控区域,就像“开关”,决定基因的活动,继而控制细胞开始生产哪一种蛋白质。

完全的启动子称为规范序列。

启动子区是RNA聚合酶的结合区,其结构直接关系到转录的效率。

关于其结构特点,Pribnow设计了一个实验,他把RNA聚合酶全酶与模板DNA结合后,用DNase l水解DNA,然后用酚抽提,沉淀纯化DNA后得到一个被RNA聚合酶保护的DNA片段,约有41~44个核苷酸对。

他先后分离了fd噬菌体、T7噬菌体的A2及A3启动子、h 噬σ菌体的PR启动子及大肠杆菌乳糖操纵子的UV5启动子等5段被酶保护的区域,并进行了序列分析,以后又有人做了50多个启动子的序列分析后发现,在被保护区内有一个由5个核苷酸组成的共同序列,是RNA聚合酶的紧密结合点,现在称为Pribnow区(Pribnow box),这个区的中央大约位于起点上游10bp处,所以又称为-10区。

许多原核生物都含有这两个重要的启动子区:RNA聚合酶同启动子结合的区域称为启动子区。

将各种原核基因同RNA聚合酶全酶结合后,用DNase I水解DNA,最后得到与RNA聚合酶结合而未被水解的DNA片段,这些片段有一个由5个核苷酸(TATAA)组成的共同序列,以其发现者的名字命名为Pribnow框(Pribnowbox),这个框的中央位于起点上游10bp处,所以又称-10序列(-10 sequence),后来在-35 bp处又找到另一个共同序列(TTGACA)。

Hogness等在真核基因中又发现了类似Pribnow框的共同序列,即位于-25~-30 bp处的TATAAAAG,也称TATA框(TATAbox)。

DNA启动子、终止子

DNA启动子、终止子

三、检验所得序列 是目的序列
1、验证
利用word输入我们所得到序列的第一个外显子 的部分序列进行验证,看是否与原题序列匹配
2、确定
验证完成后,确认匹配后可继续利 用上述方法找出原题中的启动子, 外显子,内含子。
•内含子:断裂基因的非编码区,可被转录,但在mRNA 加工过程中被剪切掉,故成熟mRNA上无内含子编码序 列。
现有人基因组 中的一段序列
GGTATGGGGCCA AGAGATATATCTT ………..
怎样利用互联网中 的网站或软件分析 该序列中的外显子、 内含子和启动子呢?
一、根据一段碱基序列 找到其对应的基因名或
8、可看到以下页面
(1)根据需要选择所要展现 的内容(如外显子、内含子)submit
9、可看到以下页面 此为HBB基因的全部序列
第一段大写 部分为第一 个外显子。 第一个外显 子前面的所 有小写部分 为该序列的 启动子。 大写部分之 间夹杂的小 写部分为该 序列的内含 子。
其序列号
任选浏览器——搜索“NCBI”——找到后点击进入,出现如上界 面——点击“BLAST”(Basic Local Alignment Search Tool, BLAST)
当出现如上界面时,点击“nucleotide blast”
打开页面后,在检索框中输入需要查找的序列,如图所示
根据索要查询的基因来源,选定需要查询的基因(人类基因)—— 点击“BLAST”打开
输入完毕,点击SUBMIT
4、可看到以下页面
(1)将Ensembl Genes设置为dense(显示) (2)点击refresh
5、可看到以下页面
找到Ensembl Genes 点击所对应的序列图 形

启动子、复制起始位点、起始密码子

启动子、复制起始位点、起始密码子

.1.启动子:是转录时RNA聚合酶结合的位点,是位于基因编码区的一段DNA,与RNA聚合酶结合后起始mRNA合成的序列。

2.复制起始位点:是DNA复制的起点,是带动目的基因复制的3.起始密码子:是位于mRNA上的,是翻译开始的地方,其本质是RNA4.转录起始点:转录时,RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基,通常为一个嘌呤。

5.一般启动子位于转录起始点上游,具体位置关系如下:a.真核生物有3类RNA聚合酶,负责转录3类不同的启动子。

b.RNA聚合酶I负责转录的rRNA基因,启动子(I类)较单一,由转录起始位点附近的两部分序列构成。

第一部分是核心启动子,由-45—+20位核苷酸组成,单独存在时就足以起始转录。

另一部分由-170—-107位序列组成,称为上游调控元件,能有效地增强转录效率。

c.RNA聚合酶Ⅲ负责转录的是5SrRNA、tRNA和某些核内小分子RNA(snRNA),其启动子(Ⅲ类)组成较复杂,又可被分为三个亚类。

两类5S rRNA和tRNA基因的启动子是内部启动子,位于转录起始位点的下游,都由两部分组成。

第三类启动子由三个部分组成,位于转录起始位点上游。

d.RNA聚合酶II负责转录的II类基因包括所有蛋白质编码基因和部分snRNA基因,后者的启动子结构与III类基因启动子中的第三种类型相似。

编码蛋白质的II类基因启动子在结构上有共同的保守序列,多数II类启动子有一个被称为TATA盒的共有序列,通常处于-30区,相对于转录起始位点的位置比较固定,也有一些II类启动子不含有TATA盒,这样的启动子称为无TATA盒启动子。

6.原核生物启动子是由两段彼此分开且又高度保守的核苷酸序列-35区和-10区组成,位置关系:-35区,-10区与-35区之间的间隔,-10区,间隔,转录起始位点7.;..。

DNA启动子概述

DNA启动子概述

DNA启动⼦概述启动⼦概述启动⼦是DNA链上⼀段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列,它是基因表达不可缺少的重要调控序列。

启动⼦是⼀段位于结构基因5’-端上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地结合,并具有转录起始的特异性。

基因的特异性转录取决于酶与启动⼦能否有效地形成⼆元复合物。

启动⼦分三类:启动⼦Ⅰ、启动⼦Ⅱ、启动⼦Ⅲ.只有启动⼦Ⅱ指导mRNA的转录。

真核⽣物启动⼦Ⅱ由两⼤部分组成:上游元件(upstream element)和启动⼦核⼼(core promoter)。

上游元件与转录的效率有关;启动⼦核⼼包括3部分:TATA盒、起始⼦(initinator)及下游元件(downstream element)。

TATA盒为转录调控因⼦包括各种调节蛋⽩的结合区,与转录起始位点的精确选择及转录有关,起始⼦是转录起始所必须,下游元件作⽤尚不清楚。

原核⽣物启动⼦区范围较⼩,包括TATAAT区(Pribnow区)及其上游的TTGACA区。

启动⼦是⼀段提供RNA聚合酶识别和结合位点的DNA序列,位于基因上游。

启动⼦具有如下特征:1序列特异性。

在启动⼦的DNA序列中,通常含有⼏个保守的序列框,序列框中碱基的变化会导致转录启动活性的改变。

2⽅向性。

启动⼦是⼀种有⽅向性的顺式调控元件,有单向启动⼦和双向启动⼦两类。

3位置特性。

启动⼦⼀般位于所启动转录基因的上游或基因内的前端。

处于基因的下4种属特异性。

原核⽣物的不同种、属,真核⽣物的不同组织都具有不同类型的启动没有启动⼦,基因就不能转录。

原核⽣物启动⼦是由两段彼此分开且⼜⾼度保守的核苷酸序列组成,对mRNA的合成极为重要。

启动⼦区域:(1)Pribnow盒,位于转录起始位点上游5—10bp,⼀般由6~8个碱基组成,富含A和T,故⼜称为TATA盒或—10区。

启动⼦来源不同,Pribnow盒的碱基顺序稍有变化。

(2)—35区,位于转录起始位点上游35bp 处,故称—35区,⼀般由10个碱基组成。

启动子作用

启动子作用

启动子作用启动子(promoter)是DNA序列中的一部分,它能够启动基因的转录过程,并决定了基因在特定条件下的表达水平。

启动子的作用是将转录因子与RNA聚合酶结合在一起,从而将转录因子引导到适当的位置上,从而使转录因子能够识别和结合在特定的DNA序列上,促进基因的转录。

启动子一般由两个重要的序列组成:TATA盒和启动子核心序列。

TATA盒位于转录起点前25-30个核苷酸的位置上,是转录起点的一个重要特征。

启动子核心序列则位于转录起点的附近,它是由一系列转录因子结合位点组成的,这些转录因子可以通过结合到启动子核心序列上来启动基因的转录。

启动子的作用是通过特异性的蛋白质-蛋白质或蛋白质-核酸相互作用来实现的。

在转录因子的作用下,RNA聚合酶能够与启动子序列结合,并开始沿着DNA模板链合成RNA链。

启动子的大小和结构对转录的效率和定位具有重要影响。

不同的启动子序列可以招募不同的蛋白质,从而导致不同的转录水平和模式。

启动子的功能可以分为两个方面:定位和调控。

定位是指启动子的位置决定了基因的转录位置和起始位置。

调控是指启动子通过转录因子的作用来调节基因的表达水平。

一个基因的启动子通常具有多个结合位点,不同的转录因子可以结合到启动子上的不同位置,从而调节基因的表达。

此外,启动子的选择性和特异性也对基因的表达水平和模式产生重要影响。

启动子在细菌和真核生物中的作用略有不同。

在细菌中,启动子通常位于转录起点的上游区域,由RNA聚合酶结合位点和细菌特异性转录因子识别位点组成。

在真核生物中,启动子通常位于转录起点的上游区域,但形成复杂的细胞核组织结构和调控网络。

例如,在哺乳动物中,启动子通常由核转录因子(TFIIA,TFIIB,TFIID,TFIIE,TFIIF和TFIIH)和其他转录因子如启动子增强子(enhancer)和转录抑制子(repressor)共同调控。

总结起来,启动子在基因调控中起到了至关重要的作用。

DNA启动子概述

DNA启动子概述

DNA启动子概述DNA启动子是一种在真核生物基因表达过程中起关键作用的DNA区域。

它位于基因的上游区域,通常由一系列特定的序列组成,能够与转录因子结合并调控基因的转录活性。

DNA启动子的功能是启动基因的转录过程,从而使DNA上的编码信息转化为RNA分子,为蛋白质的合成奠定基础。

本文将详细探讨DNA启动子的结构和功能。

DNA启动子的结构一般包括两个主要部分:核心启动子和调控元件。

核心启动子位于基因序列的最近上游区域,通常由一段约50到100碱基对长的DNA序列组成。

这个区域包括转录起始位点(TSS)和与RNA聚合酶结合的序列。

核心启动子是转录起始的基本位置,是RNA聚合酶与DNA结合的特定区域。

除了核心启动子,DNA启动子周围还存在其他调控元件,比如启动子增强子和抑制子。

启动子增强子是一类能够增强基因启动子活性的DNA序列,它通常位于核心启动子之上游区域。

增强子可与转录因子及其他调控蛋白结合,提高转录因子与启动子核心序列的亲和力,从而促进RNA聚合酶的结合和基因的高水平转录。

相反,启动子抑制子则是一类能够抑制启动子活性的DNA序列,通常位于基因序列的上游或下游区域。

抑制子与转录因子结合后,能够阻止RNA聚合酶的结合,从而降低基因的转录活性。

DNA启动子的核心序列通常包含一些高度保守的序列单元。

其中一个重要的序列单元是转录起始位点(TSS),它是RNA聚合酶开始转录的位置。

TSS位点通常在基因的上游区域,与RNA聚合酶结合后,起始转录活性,开始将DNA序列翻译成RNA。

除了TSS,其他常见的核心序列单元包括TATA盒、CCAAT盒和GC盒。

TATA盒是最为典型的核心序列,通常位于TSS之前约25到35碱基对处,它的序列为TATAAA。

TATA盒在转录起始过程中起关键作用,能够吸引和定位RNA聚合酶与启动因子的结合。

CCAAT盒和GC盒是进一步调控基因转录的其他序列单元。

它们位于TSS 之上游和核心序列之外,能够与转录因子结合,调节基因的转录活性。

分子生物学中的启动子和转录因子

分子生物学中的启动子和转录因子

分子生物学中的启动子和转录因子在分子生物学学科中,启动子和转录因子是两个非常重要且常被提到的概念。

在基因的表达过程中,它们在调控基因的转录上扮演着非常重要的角色。

本文将从启动子和转录因子的定义、结构和功能等方面对这两个概念进行深入的探讨。

一、启动子启动子是DNA序列上的一个区域,位于基因的5'端。

它涉及到基因在转录时的起始,当RNA聚合酶II(RNAP II)到达启动子时,它会结合一个转录因子,并开始将DNA转录成RNA。

因此,启动子是基因表达过程的一个关键部分,它的作用是通过吸引RNAP II和其他与其配合的蛋白质来启动基因转录。

启动子含有一系列特定的序列段,包括甲基化CpG岛、TATA 盒、CAAT盒、GC盒和增强子等等。

其中,TATA盒常被认为是RNAP II结合到启动子的关键序列,而增强子则被认为是可以加强某些启动子的转录活性的序列。

不同的启动子含有不同的序列段,因其结构和序列差异将导致它们在调节基因表达方面的不同效率。

二、转录因子转录因子是一类可以调节基因转录激活和阻滞的蛋白质。

在启动子的存在下,转录因子可以结合启动子上的特定序列段,改变启动子的构象,并把其与RNAP II和其他蛋白质结合起来,以便启动转录。

转录因子主要分为两类:一类是感应型转录因子,也就是存在于细胞中的一些蛋白质,它们的转录激活或阻碍是对细胞外界因素等的光化学作用机制,如压力、氧化、溶解等原理。

另一类是结构型转录因子,这是一些具有序列特异性的蛋白质,它们通过特异性的DNA结合区域能够结合到基因启动子上,直接调节基因转录的激活或抑制。

正如它们的名字所示,这类转录因子可以通过改变基因组中某种结构及其所处的区域,以控制基因活性,而基因活性正是分子生物学中的关键问题之一。

转录因子的结构也非常复杂,大多数转录因子包括DNA结合域和处于其他用途的蛋白质交互作用域。

DNA结合域可以结合到基因启动子上的特定序列上,而交互作用域则通常可以与其他蛋白质结合。

启动子强度定义-概述说明以及解释

启动子强度定义-概述说明以及解释

启动子强度定义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述启动子是基因组DNA序列上的一段区域,它在转录过程中发挥着至关重要的作用。

它是RNA聚合酶结合的起点,将基因转录为mRNA分子,进而被翻译成蛋白质。

启动子的强度是指启动子驱动转录的效率和速率。

在基因的表达调控中,启动子强度的高低决定了该基因在细胞中的转录水平。

因此,对于研究基因表达和功能的科学家来说,理解和定义启动子强度是非常重要的。

通过对启动子序列的分析和比较,我们可以发现不同启动子之间存在差异,这些差异可能影响到该启动子的强度。

在研究中,科学家们通过实验和计算方法来测定和定义启动子的强度。

然而,启动子强度的定义仍然是一个具有挑战性的问题。

不同实验室和研究者使用的方法和标准可能存在差异,导致不同研究结果的比较和统一性的问题。

因此,为了更准确地定义启动子强度,需要进一步研究、讨论和制定标准。

本文将探讨启动子强度的定义和作用,对已有的研究进行总结和归纳,同时展望未来的研究方向。

通过对启动子强度的深入理解,有望为基因表达调控的研究提供更多的科学依据和方法。

1.2文章结构1.2 文章结构本篇文章旨在探讨启动子强度的定义及其在基因表达调控中的作用。

为此,文章将从以下几个方面展开论述。

首先,我们将在引言部分进行概述,介绍基因表达调控的重要性以及启动子在这一过程中的作用。

通过对基因表达调控的背景和需求的分析,引出了对启动子强度进行定义的必要性。

接着,我们将详细讨论启动子的定义和作用。

首先,我们会介绍启动子的概念和结构,以及它在基因转录过程中的具体功能。

然后,我们将探讨启动子在基因表达调控中的重要性,包括它如何影响转录的起始和速率等关键过程。

通过深入理解启动子的定义和作用,我们可以为后续对启动子强度的定义奠定基础。

在正文的第二部分,我们将解释启动子强度的概念。

我们将介绍启动子强度的定义,并讨论该概念的实质意义。

同时,我们还会探讨影响启动子强度的因素,如DNA序列特征和转录因子的结合能力等。

启动子称为核苷结合

启动子称为核苷结合

启动子称为核苷结合启动子(Promoter)是指在生物体中控制基因表达的DNA序列,它可以结合特定的转录因子以调控基因的转录过程。

在细胞生物学和分子生物学研究中,启动子的研究具有重要的意义。

本文将从核苷结合的角度,探讨启动子的作用及其相关机制。

我们需要了解核苷结合是什么。

核苷结合是指核苷酸与其他分子之间的结合过程。

在细胞中,DNA由四种不同的核苷酸组成,它们分别是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。

这些核苷酸通过特定的氢键和其他分子相互作用,从而形成DNA的双螺旋结构。

在启动子的结构中,存在着许多与核苷结合相关的元件。

其中最重要的是转录因子结合位点(TFBS,Transcription Factor Binding Site)。

转录因子是一类能够结合到启动子上的蛋白质,它们通过与TFBS结合来调控基因的转录水平。

TFBS通常位于启动子的上游区域,与启动子序列相邻。

在基因转录的过程中,启动子起到了至关重要的作用。

当细胞需要合成特定的蛋白质时,转录因子会结合到启动子上,引导RNA聚合酶(RNA polymerase)在启动子附近的DNA序列上进行转录。

RNA 聚合酶将DNA的信息转录成RNA分子,这是蛋白质合成的第一步。

启动子的选择性结合是基因调控的关键步骤之一。

细胞中存在着大量的启动子序列,不同的启动子可以调控不同的基因。

通过转录因子与TFBS之间的特异性结合,细胞可以精确地控制特定基因的表达水平。

这种启动子的选择性结合可以使细胞在不同的环境或发育阶段中产生不同的蛋白质,从而实现对外界刺激的响应和细胞功能的调节。

除了转录因子的结合,启动子的甲基化也是基因表达调控的重要机制之一。

甲基化是指DNA分子上甲基基团的添加,它可以影响DNA 的结构和转录因子的结合。

在启动子区域,DNA的甲基化可以阻止转录因子的结合,从而抑制基因的转录。

这种甲基化修饰在细胞分化和发育中起到重要的调控作用,它可以使细胞在不同的发育阶段表达不同的基因,从而实现细胞的分化和特化。

启动子和操纵子解释基因表达中的启动子和操纵子是如何发挥作用的

启动子和操纵子解释基因表达中的启动子和操纵子是如何发挥作用的

启动子和操纵子解释基因表达中的启动子和操纵子是如何发挥作用的基因是生物体内参与遗传信息传递的基本单位,基因的表达过程可通过启动子和操纵子来调控。

启动子和操纵子是两个重要的调控元件,它们在基因表达中发挥着至关重要的作用。

本文将对启动子和操纵子进行解释,并探讨它们在基因表达中的具体作用。

一、启动子的功能及作用启动子是位于基因的上游区域的一段DNA序列,它能够被转录因子结合,从而启动基因的转录过程。

启动子通常由TATA盒、CAAT盒和GC盒等元件组成。

其中TATA盒是最为典型的启动子序列,它位于转录起始位点的上游约30个碱基对内。

一旦转录因子与启动子结合,RNA聚合酶就能够结合至启动子附近的DNA上,并启动基因的转录。

因此,启动子在基因表达中起到了“开关”的作用,决定了基因是否能够进行转录和表达。

除了起始转录的功能,启动子还能通过调控选择性剪接和转录起始位点选择来调节基因表达。

选择性剪接是指在RNA剪接过程中,不同的外显子可以组合生成不同的转录本,进而产生不同的蛋白质产物。

而转录起始位点的选择则决定了何处开始进行转录,从而影响生成的RNA的长度和序列。

启动子的不同结构和序列可导致转录起始位点的选择差异,进而调节基因表达的类型和水平。

二、操纵子的功能及作用操纵子是一类能够调控基因表达的DNA序列元件,它们可位于基因的上游、下游或内部的位置。

操纵子与转录因子结合后能调节基因的转录速率和产物表达的量。

操纵子通过与转录因子及其他调控蛋白相互作用,影响蛋白质结合、DNA拓扑结构变化以及染色质重塑等过程,进而改变基因的表达状态。

操纵子的功能主要包括增强子和沉默子。

增强子是一类能增强基因表达的DNA序列,与转录因子结合后能够增加基因转录的效率。

增强子可通过增加转录因子的结合位点、增强DNA可及性以及改变基因表达所需的染色质构象来影响基因转录。

相反,沉默子则具有抑制基因表达的功能。

沉默子可通过与反式作用因子结合,阻碍转录因子结合启动子的效率,或者改变基因表达所需的染色质状态,从而抑制基因的转录。

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启动子概述启动子是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列,它是基因表达不可缺少的重要调控序列。

启动子是一段位于结构基因5’-端上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地结合,并具有转录起始的特异性。

基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物。

启动子分三类:启动子Ⅰ、启动子Ⅱ、启动子Ⅲ.只有启动子Ⅱ指导mRNA的转录。

真核生物启动子Ⅱ由两大部分组成:上游元件(upstream element)和启动子核心(core promoter)。

上游元件与转录的效率有关;启动子核心包括3部分:TATA盒、起始子(initinator)及下游元件(downstream element)。

TATA盒为转录调控因子包括各种调节蛋白的结合区,与转录起始位点的精确选择及转录有关,起始子是转录起始所必须,下游元件作用尚不清楚。

原核生物启动子区范围较小,包括TATAAT区(Pribnow区)及其上游的TTGACA区。

启动子是一段提供RNA聚合酶识别和结合位点的DNA序列,位于基因上游。

启动子具有如下特征:1序列特异性。

在启动子的DNA序列中,通常含有几个保守的序列框,序列框中碱基的变化会导致转录启动活性的改变。

2方向性。

启动子是一种有方向性的顺式调控元件,有单向启动子和双向启动子两类。

3位置特性。

启动子一般位于所启动转录基因的上游或基因内的前端。

处于基因的下4种属特异性。

原核生物的不同种、属,真核生物的不同组织都具有不同类型的启动没有启动子,基因就不能转录。

原核生物启动子是由两段彼此分开且又高度保守的核苷酸序列组成,对mRNA的合成极为重要。

启动子区域:(1)Pribnow盒,位于转录起始位点上游5—10bp,一般由6~8个碱基组成,富含A和T,故又称为TATA盒或—10区。

启动子来源不同,Pribnow盒的碱基顺序稍有变化。

(2)—35区,位于转录起始位点上游35bp处,故称—35区,一般由10个碱基组成。

质粒设计时都需要加入启动子序列,以保证目的基因的表达。

启动子可分为诱导型启动子和组成型启动子两大类,后者包括CMV,SV40,T7,pMC1,PGK启动子等。

一下介绍几个常见的启动子。

(1)U6启动子U6是二型启动子,一般发现是启动小片段,不带PolyA尾的序列。

由Ⅲ类RNA聚合酶启动子U6启动子转录产生shRNA,经剪切后产生成熟siRNA,产生干扰效果。

这一类启动子在腺病毒和慢病毒干扰载体的构建中应用很多。

U6更多的是用在shRNA的启动,来达到敲低一个基因的作用。

(2)H1启动子RNA聚合酶Ⅲ启动子,H1RNA是RNase P的一个组分,需在3’端加上5个连续的T作为转录终止信号。

比较:U6和H1启动子都属于真核生物RNA聚合酶III第的三类,分别负责转录U6RNA和H1RNA,这类启动子的特点是几乎所有启动子元件(除了+1位的转录起点)都位于转录起始位点的上游,也即它对转录起点后的序列无特殊选择或要求。

U6启动子和H1启动子+1位分别是鸟苷酸和腺苷酸。

但将H1启动子的+1位腺苷酸更换为尿苷酸,胞苷酸,鸟苷酸,似乎并不影响启动子的转录活性。

RNA聚合酶III启动子识别的终止信号是连续4-5个胸苷酸,转录产物末端一般有4个尿苷酸。

U6和H1RNA启动子是两种RNA聚合酶Ⅲ依赖的启动子,其特点是启动子自身元素均位于转录区的上游,适合于表达~21ntRNA和~50ntRNA茎环结构(stem loop)。

H1启动子和U6启动子是没有物种特异性的启动子,在大鼠、小鼠或其他哺乳动物细胞中可以工作。

如果载体选择的是polⅢ类启动子如U6或者H1,则需在3’端加上5个连续的T作为转录终止信号。

常用的包括RNA聚合酶Ⅲ类启动子,如人源或小鼠U6启动子和人源的H1RNA启动子,这类启动子相对简单,完全位于转录序列上游,转录产物不含有来自启动子的序列,转录产量相对较高,遇到3-6个连续的T就会终止转录,不需转录终止信号,适合制备端的RNAs。

shRNA的表达量取决于启动子的强弱,U6启动子比H1强,表达持续时间较长,为首选。

(3)CMV启动子CMV是大家公认的启动真核基因表达的最有力量的启动子。

相比较H1/u6启动子是属于原核启动子,在真核细胞里面的启动效率非常低。

CMV是三型启动子,长短都可以启动,可以启动PolyA尾的序列。

一般插入某个基因的CDS区到CMV启动子下游,CMV负责启动该基因的表达,从而达到调高该基因表达的作用。

在腺病毒和慢病毒过表达载体构建中应用最多。

CMV不是人源或鼠类细胞内源启动子,不会干扰细胞本身的转录事件,适合做长期的shRNA表达。

CMV RNA聚合酶Ⅱ类启动子能耐受4个U甚至更长的一串U,用这类启动子表达载体,需在下游添加转录终止信号,如SV40转录终止信号。

在设计shRNA时就不需要考虑5个连续T作为转录终止信号。

当shRNA序列有连续的U时应该优先考虑这个启动子载体。

比较:CMV启动子活性较强,而U6启动子则较弱;CMV启动子和U6启动子的转录终止序列不同。

当shRNA序列有连续U/T时应优先考虑CMV启动子载体。

(4)UBC(泛素启动子)泛素广泛存在于真核生物,对调节细胞内蛋白周转,参与细胞多种生命活动有重要作用,其在基因家族中的泛素启动子更是在增强基因表达的长期性,稳定性等方面有显著功效。

人源性泛素启动子作为一种非病毒性的强启动子,将在基因治疗中起到举足轻重作用。

人源性泛素基因家族包括UbA,UbB,UbC。

UbB和UbC相互独立,分别由不同的调节基因调节。

UbC启动子在泛素启动子中属于较强的启动子。

(5)CAG启动子CAG是人工构建的组合启动子,由巨细胞病毒(the cytomegalovirus,CMV)早期增强子(early enhancer element)和鸡β-肌动蛋白(chicken beta-actin)启动子组成,用于驱动基因在哺乳动物载体的高水平表达。

(6)T7启动子T7启动子是当今大肠杆菌表达系统的主流,这个功能强大兼专一性高的启动子经过巧妙的设计而成为原核表达的首选,尤其以Novagen公司的pET系统为杰出代表。

强大的T7启动子完全专一受控于T7RNA聚合酶,而高活性的T7RNA聚合酶合成mRNA的速度比大肠杆菌RNA聚合酶快5倍——当二者同时存在时,宿主本身基因的转录竞争不过T7表达系统,几乎所有的细胞资源都用于表达目的蛋白;诱导表达后仅几个小时目的蛋白通常可以占到细胞总蛋白的50%以上。

由于大肠杆菌本身不含T7RNA聚合酶,需要将外源的T7RNA聚合酶引入宿主菌,因而T7RNA聚合酶的调控模式就决定了T7系统的调控模式——非诱导条件下,可以使目的基因完全处于沉默状态而不转录,从而避免目的基因毒性对宿主细胞以及质粒稳定性的影响;通过控制诱导条件控制T7RNA聚合酶的量,就可以控制产物表达量,某些情况下可以提高产物的可溶性部分。

(8)磷酸甘油酸激酶(PGK)启动子从工业酿酒酵母中获得的一类启动子。

(9)两类特殊序列目前常用的构建策略有多启动子载体,融合蛋白,插入内切蛋白酶位点,内部核糖体插入位点IRES等,但是这些构建方法往往有载体容量有限,受细胞类型限制,不能表达多个蛋白等特点。

自裂解多肽2A可应用在多顺反子载体构建中,并且具有结构短小,上下游基因表达平衡性好,可用于共表达多个蛋白等优点,是一种构建多顺反子载体的有效工具。

IRES序列常用于多顺反子基因表达。

例如,在目的基因之后插入IRES序列,后面是选择标记基因,这样转录出来的mRNA就可以同时表达两种蛋白,选择标记基因翻译是通过不依赖于5’帽子的作用进行的,所以IRES的作用并非启动基因表达,而是起始翻译,它象原核生物的SD序列一样,引导核糖体的进入,即如果一段mRNA上有两个基因,如两个基因直接连在一起,只有第一个会翻译,第二个无法起始,而在两者之间插入IRES就能使第二个基因起始。

如果是带有报告基因的表达载体,如只有一个启动子,即报告基因和目的片段成为融合基因,一是目的片段在前,报告基因在后,下游一定不能加终止密码子,否则报告基因不能表达,并且要注意不能使报告基因的读码框发生变化。

一是报告基因在前,目的片段在后,也要保证不能使目的基因的读码框变化,这时下游要加终止密码子,否则将不能终止。

如果是带有报告基因的表达载体,有两个启动子分别启动,则目的基因上游引物加起始密码子,下游加终止密码子,可以分别表达蛋白。

2A和IRES的选择有何区别IRES的优缺点:优点:IRES被放置于两个ORF之间的时候,可以同时表达这两个ORF。

由于两个ORF分别有自己的起始密码子和终止密码子,所以会翻译两个独立的、没有经过修饰的蛋白。

由IRES链接的每个多顺反子翻译出来的多肽段是分开的,这就避免了融合蛋白和插入蛋白水解位点策略所带来的蛋白失活,错误标记等问题,还不会带来多启动子载体中启动子相互干扰或抑制的问题。

缺点:IRES的存在有时候会影响mRNA的结构,同时由于IRES和mRNA的5‘CAP对核糖体/或翻译起始复合物的结合力不同,IRES后面的ORF翻译蛋白的水平有可能与IRES 前面的ORF蛋白水平不一致。

有的时候前面的ORF表达很好,但后面的ORF表达水平不高;有的时候后面的ORF和/或IRES会影响前面ORF的表达,甚至前面的ORF根本不表达。

2A的优缺点:优点:两个基因(ORF)通过2A多肽链连接成为一个ORF,mRNA翻译成一个融合蛋白,但这两个融合蛋白会被识别2A的蛋白酶切成两个蛋白。

这两个蛋白的摩尔比理论上是1:1。

缺点:2A是一个大约23个氨基酸的多肽。

蛋白酶切割会发生在2A多肽C端的甘氨酸(G)和脯氨酸(P)之间。

所以,前一个蛋白的尾巴上会留下一个20多个氨基酸的多肽。

后面一个蛋白的N端会留下一个多余的脯氨酸。

尤其是第一个蛋白,如果是一个小分子(比如分泌型的细胞因子),可能其功能会受到这20多个多肽的影响。

2A多肽首先发现于小RNA病毒,长度介于18-22个氨基酸之间,在C端编码有一个高度保守的共有基序(Asp-Val/Ile-Glu-X-Asn-Pro-Gly-//-Pro)。

目前研究的最为深入的是来自FMDV的2A序列,FMDV是一种正链RNA病毒,其基因组内含有一个长的开放读码框,编码一个223kD的多聚蛋白前体,其中2A肽段只有16个氨基酸,这个多聚蛋白前体在翻译时由2A在其C端进行剪切。

FMDV2A也是第一个被鉴定出的2A序列,在多顺反子载体构建中已经得到广泛应用。

除了来自FMDV的F2A外,常用的还有来自马鼻炎A病毒ERAV的E2A,来自猪捷申病毒PTV-1的P2A和来自一点褐翅蛾病毒TaV的T2A。

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