调控基因

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基因的表达与调控

基因的表达与调控

基因的表达与调控基因的表达是指基因通过转录和翻译过程将遗传信息转化为蛋白质的过程。

而基因的调控则是指在这个过程中,细胞根据内外环境的需求,对基因的表达进行控制和调节的机制。

基因的表达与调控是细胞和生物体正常生理功能的关键,对于维持生命的稳定和适应环境变化至关重要。

1. 基因表达的过程基因表达开始于转录,即将DNA的遗传信息转化为RNA分子。

转录是在细胞核内进行的,由RNA聚合酶负责将DNA的模板链上的信息转录成预mRNA。

在此过程中,还存在转录因子的参与,它们能结合到DNA上特定的序列上,使得RNA聚合酶能够正确启动转录。

随后,预mRNA经过剪切作用,将其中的内含子部分切除,得到成熟的mRNA分子。

这些剪切事件受到剪切调控因子的调控,使得不同细胞中同一个基因产生不同的mRNA亚型。

最后,mRNA进入细胞质内,连接到核糖体上,进行翻译过程。

翻译是在核糖体中进行的,通过tRNA分子上携带的氨基酸与mRNA上的密码子序列进行配对,合成蛋白质。

2. 基因调控的机制基因调控机制包括转录水平和转录后水平的调控。

在转录水平上,主要通过调控转录的启动和抑制来控制基因的表达。

转录的启动主要受到启动子和启动复合物的调控,其中转录因子与启动子特定序列上的结合起到关键作用。

还有一些辅助因子,如组蛋白修饰酶和甲基转移酶,可以改变染色质的结构和化学修饰,从而影响基因的可及性。

在转录后水平上,主要通过mRNA的剪切、拷贝、稳定性和转运等方面的调控来控制基因的表达。

例如,剪切调控可以产生不同亚型的mRNA,从而导致不同的蛋白质产生。

而转运调控则可以调整mRNA在细胞质内的定位和分布,影响蛋白质的合成位置。

此外,还存在一些其他的基因调控机制,如DNA甲基化、非编码RNA的调控、环境因子的作用等。

这些机制在生物体的发育、细胞功能分化和应对外界环境变化等方面发挥重要作用。

3. 基因表达与调控的意义基因的表达与调控对于生命过程的正常进行至关重要。

什么是基因调控技术?

什么是基因调控技术?

什么是基因调控技术?基因调控技术是一种能够精准地调节生物体基因表达的技术。

在科学界的研究中,基因调控技术被广泛应用于研究生物发育、疾病治疗等领域。

实际上,基因调控技术的运用范围已经越来越广泛,展现出了其强大的研究价值与应用前景。

接下来,我们将从多个方面介绍基因调控技术相关知识。

一、基因调控技术是什么?基因调控技术是一种能够改变基因表达水平的技术,从而调控生物体代谢活动和细胞功能的一种新型技术。

可以通过多个途径对基因进行调控,例如:在基因上引入抑制或促进因子,改变基因的剪接方式,改变基因序列等等。

这些方法都能够在不改变基因序列的情况下改变基因表达水平,从而影响生物体的发育、代谢和免疫等重要生物功能。

二、基因调控技术的应用基因调控技术有很多应用,它可以被运用在许多领域。

其中一个主要的应用领域是基因治疗。

基因治疗是一种治疗疾病的新型方法,它能够通过改变患者体内的基因组活动来治疗疾病。

目前基因治疗在治疗遗传疾病、癌症等方面已经显示出了很好的效果。

另一个应用领域是精准医学。

通过基因调控技术,我们可以实现对个体基因信息的高精度分析和个性化诊疗。

这种方式可以让医生针对不同的患者制定出针对性的治疗方案,从而提供更好的疾病预防和治疗效果。

除此之外,基因调控技术还可以应用于传染病研究、农业科技、生产生物学等多个领域。

可以预见,在未来的发展中,基因调控技术将会在多个领域发挥出更多巨大的作用。

三、基因调控技术的争议尽管基因调控技术有着非常广阔的应用前景,但它仍然存在着一些争议。

首先,基因调控技术对基因修饰的精确度问题始终是争议的热点。

虽然现在已经有了很多基因编辑技术,但它们仍然可能会引起一些意想不到的、不良的变异效应。

其次,基因调控技术还引发了生物伦理这一方面的问题。

这种技术可能会促进基因优化,但如果在未来被应用到人类身上,就可能会导致一些不可预见的、不良的影响。

这是一个十分棘手的问题,并且需要我们加以妥善处理和探讨。

第七章原核生物的基因调控

第七章原核生物的基因调控

第七讲原核生物的基因调控科学家把这个从DNA到蛋白质的过程称为基因表达(gene expression),对这个过程的调节就称为基因表达调控(gene regulation或gene control)。

要了解动、植物发展发育的规律、形态布局特征和生物学功能,就必需弄清楚基因表达调控的时间和空间概念,掌握了基因表达调控的奥秘,我们手中就有了一把揭示生物学微妙的金钥匙。

基因表达调控主要暗示在以下几个方面:①转录程度上的调控(transcriptional regulation);②mRNA加工成熟程度上的调控(differential processing of RNAtranscript);③翻译程度上的调控(differential translation of mRNA).原核生物中,营养状况(nutritionalstatus)和环境因素(environmental factor)对基因表达起着举足轻重的影响。

在真核生物尤其是高等真核生物中,激素程度(hormone level)和发育阶段(developmental stage)是基因表达调控的最主要手段,营养和环境因素的影响力大为下降。

二、基因表达调控的底子道理〔一〕基因表达的多级调控基因的布局活化、转录起始、转录后加工及转运、mRNA降解、翻译及翻译后加工及蛋白质降解等均为基因表达调控的控制点。

可见,基因表达调控是在多级程度长进行的复杂事件。

此中转录起始是基因表达的底子控制点。

四个底子的调控点:〔1〕基因布局的活化。

DNA表露碱基后RNA聚合酶才能有效结合。

活化状态的基因暗示为:1.对核酸酶敏感;2.结合有非组蛋白及修饰的组蛋白;3.低甲基化。

〔2〕转录起始。

最有效的调节环节,通过DNA元件与调控蛋白彼此作用来调控基因表达。

〔3〕转录后加工及转运。

RNA编纂、剪接、转运。

〔4〕翻译及翻译后加工。

翻译程度可通过特异的蛋白因子阻断mRNA 翻译翻译后对蛋白的加工、修饰也是底子调控环节。

生物学中的基因调控研究

生物学中的基因调控研究

生物学中的基因调控研究基因调控是生物学中一个非常重要的领域,它涉及到基因的表达和功能调节。

随着对基因调控机制的深入研究,人们逐渐认识到这对生物体的生长、发育和疾病等方面都具有重要意义。

本文将简要介绍生物学中的基因调控研究。

一、基因调控的定义和意义基因调控是指生物体通过一系列的调控机制来控制基因的表达,从而影响细胞的发育、形态和功能。

基因调控的研究能够帮助人们深入了解细胞的生物学过程,揭示生命现象背后的机制,也为人类疾病的发生和治疗提供了重要的线索。

二、基因调控的主要机制基因调控机制包括转录水平的调控和转录后水平的调控。

转录水平的调控主要通过调控转录因子的结合来实现,转录因子可以结合到特定的DNA序列上,进而促进或抑制基因的转录。

转录后水平的调控主要通过核糖体的招募和翻译后修饰来实现,这些调控过程能够影响基因转录产物的去氧核糖核酸(mRNA)的稳定性和转化效率。

三、基因调控的研究方法基因调控的研究方法包括基因组学、转录组学和蛋白质组学等。

基因组学可以帮助人们系统地分析一个物种的基因组,并揭示其中与基因调控相关的特征。

转录组学可以通过测定特定条件下细胞中的mRNA水平,来分析基因的表达模式和调控机制。

蛋白质组学则可以研究蛋白质的表达、修饰和交互作用等方面的规律,从而揭示基因调控的机理。

四、基因调控的研究进展在基因调控的研究中,一些重要的调控因子和调控网络已经被鉴定和分析。

例如,转录因子是基因调控中一个重要的组成部分,它们通过结合到DNA上的特定序列来调控基因的表达。

此外,一些重要的调控网络,如转录因子-转录因子和转录因子-非编码RNA等,也被揭示出来。

这些研究结果对于深入理解基因调控的机制以及疾病的发生和治疗具有重要价值。

五、基因调控的应用前景基因调控的研究对于人类疾病的预防、诊断和治疗具有广阔的应用前景。

通过研究基因调控机制,我们可以发现新的药物靶点,为疾病治疗提供新的思路。

另外,基因调控的研究还可以为农业生产和生物工程等领域提供重要的理论和技术基础。

调控基因名词解释

调控基因名词解释

调控基因名词解释调控基因•基因表达(Gene expression):指基因中的DNA序列转录成mRNA,并通过翻译生成蛋白质的过程。

调控基因技术主要关注于控制基因表达的过程。

•调控基因(Regulatory gene):指参与调节其他基因表达的基因。

调控基因可以启动或抑制其他基因的表达,起到调控生物发育和功能的作用。

•转录因子(Transcription factor):是一类能够结合到DNA上的蛋白质,调控基因表达的转录过程。

转录因子可以与DNA上的特定区域结合,并启动或阻断基因转录的过程。

•启动子(Promoter):是位于基因的上游区域,作为转录因子结合的起始点,使得基因能够被转录。

启动子的不同序列决定了基因在特定条件下的表达水平。

•增强子(Enhancer):是DNA中的一段区域,可以与转录因子结合,提高基因的表达水平。

增强子位于基因的上游或下游区域,能够增强转录过程中启动子的活性。

•激活子(Activator):是一类转录因子,能够结合到增强子上,激活基因的转录。

激活子与增强子的结合可以增强启动子的活性,促进基因的表达。

•抑制子(Repressor):是一类转录因子,能够结合到增强子上,抑制基因的转录。

抑制子与增强子的结合可以阻断启动子的活性,抑制基因的表达。

•RNA干扰(RNA interference):是一种基因调控技术,通过引入特定的小RNA分子来抑制基因的表达。

RNA干扰可通过靶向基因的mRNA并降解其转录产物,从而调控基因表达。

•基因编辑(Gene editing):是一类技术,用于直接修改基因的DNA序列,以改变或修复基因的功能。

常用的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9、TALEN和ZFN等。

这些名词和技术代表了调控基因的重要概念和方法,它们在生物科学、医学研究和农业等领域具有广泛的应用前景。

通过调控基因,我们可以了解基因的功能和调控机制,并在基因水平上实现对生物体的控制和改造。

细胞周期调控中关键基因的作用和调节机制

细胞周期调控中关键基因的作用和调节机制

细胞周期调控中关键基因的作用和调节机制细胞周期调控是一个复杂的系统,它是细胞生长和分裂的关键步骤。

细胞周期包括G1、S、G2和M四个阶段,每个阶段都有各自的细胞过程和产物。

其中,细胞周期调控关键基因的作用和调节机制是其中最重要的方面。

在细胞周期调控中,调控基因的活动可以分为两类:促进基因和抑制基因。

促进基因是一类能够促进细胞进入下一个周期阶段的基因,例如,检查点蛋白激酶,它通过激活其他复合物来刺激细胞进入下一个周期阶段。

相反,抑制基因则是能够抑制细胞周期进展的基因,例如,P53,当我们的DNA损坏时P53会被激活并停止细胞周期进程。

重要的调控基因中,RB、E2F和CDKs是细胞周期中最重要的三个基因,它们一起调节细胞周期的进程。

RB基因RB基因是在细胞周期调控中起到至关重要的作用的肿瘤抑制基因之一。

当它活化时,它可以将细胞定位在G1阶段,以便细胞停止生长和准备复制DNA。

在细胞周期进展时,RB蛋白会与E2F结合,从而促进细胞周期进程。

然而,当细胞DNA损伤时,RB蛋白就会激活并促进P53的表达,P53可以阻碍CDKs进入下一阶段并抑制细胞周期。

E2F基因E2F是在细胞周期调控中最基本的转录因子之一,它能够促进细胞进入S阶段。

E2F家族从E2F1到E2F8,每个E2F成员都具有不同的功能,包括从传递细胞生长信息到促进DNA复制。

在正常细胞中,E2F和RB蛋白相互作用并阻止它从G1到S阶段的转变。

但在有DNA损伤的情况下,RB蛋白会从E2F分离,使E2F可以促进细胞进入S阶段并保证DNA修复。

CDK基因CDKs是细胞周期调控中最重要的一类蛋白酶,CDKs与其激酶伴侣合成不同的复合物,如CDK1/2、CDK4/6等,使其具有不同的功能。

它主要是调节细胞周期的进程,当其与相关蛋白结合时,特别是不同复合物的组合时,CDKs可以促进或抑制不同的基因和细胞过程。

总结细胞周期调控是一个复杂而精密的系统,许多基因系在一起调节着细胞周期的进展。

基因表达调控ppt

基因表达调控ppt

车辆维护保养制度一、检查柴油、冷却水及废气处理箱用水是否充足,有无渗漏油、水现象。

二、检查柴油机机油量是否符合要求。

三、检查车辆是否有缺损件、各附件联接良好是否可靠。

四、排除行驶中出现的故障。

五、每次收车必须清洗废气处理箱防爆栅栏。

六、清洗空气滤清器;七、清洁、擦洗车辆。

第三节车辆一级保养(紧固、润滑)一、仔细清洗车辆各总成外部。

二、清洗空气滤清器,清除滤芯积尘,必要时更换滤芯,清洗废气处理箱及柴油机进气箱防爆栅栏拆开后清洗;三、检查柴油机、变速箱、后桥内润滑油面高度及油质,必要时添加或更换;检查液压油箱油面高度及油质,必要时添加或更换;四、检查各部件连接情况,如有松动,加以紧固,连接件损坏,予以更换。

重要检查部件有以下:1、柴油机及变速箱、后桥与车架的连接;2、前后桥半轴与轮毂之间的连接;3、检查传动轴紧固情况;4、各轮螺母的紧固情况;5、前、后板弹簧的紧固情况;6、废气处理系统及进气系统的紧固情况;7、车厢与车架的紧固情况;8、转向纵、横拉杆铰链的连接;9、驾驶室与车架的联接。

五、检查并调整风扇和发动机皮带松紧程度(在皮带中部用手压下时,皮带应被压下15mm~25mm),如过松或过紧都应予以调整。

第四节二级保养保养间隔:每行驶5000km保养项目:一、一级保养的所有项目;二、清洗机油滤清器和曲轴箱,并更换机油;三、用清洁的柴油或煤油清洗柴油滤清器滤芯和壳体,如有堵塞变形应予以更换。

四、用清洁柴油清洗柴油箱;五、清除活塞顶部积炭;六、检查调整气门间隙,必要时进行研磨;七、检查喷油压力以及雾化情况,必要时进行修理或更换零部件;八、检查离合踏板和制动踏板自由行程,必要时进行调整;九、检查制动摩擦片及制动鼓之间的间隙,必要时进行调整;十、保养启动电机和发动机;十一、检查前束和方向盘自由转动量,必要时进行调整;第五节三级保养(全面解体、消除隐患)保养间隔:每行驶20000km保养项目:一、按二级保养所有项目进行保养;二、拆检柴油机总成,包括曲轴主轴承径向间隙,曲轴轴向间隙、配气相位、供油提前角、油嘴提前角、油嘴喷油压力,清洗气缸体、机油汲油盘滤网及主轴道;三、拆检调整离合器总成,润滑分离轴承及变速箱第一轴承;四、拆检变速箱总成,更换润滑油,润滑转向立柱上端轴承;五、拆检并清洗变速箱、后桥、差速器,按要求调节轴承松紧程度和锥齿的啮合情况,更换润滑油;六、拆检停车制动及工作制动制动器;七、保养启动电机、水泵等;八、拆检转向器,润滑转向节及纵、横拉杆各接头。

基因调控技术

基因调控技术

基因调控技术基因调控技术在生物科学领域中扮演着重要的角色。

通过对基因表达的精确调控,科学家能够理解和操控生物体内的各种生物过程。

本文将介绍基因调控技术的基本原理、应用领域以及对人类健康和生物工程领域的潜在影响。

一、基因调控技术的基本原理基因调控是指通过干预基因表达水平来改变生物体内特定基因的功能。

基因调控技术的核心在于寻找和利用调控元件,如启动子、增强子和抑制子等,来精确地控制目标基因的表达。

这些调控元件可以与转录因子相互作用,促进或抑制基因的转录,从而影响目标基因的表达水平。

基因调控技术在许多领域中具有广泛的应用。

在医学领域,基因调控技术可以用于研究疾病的发生机制,并开发新的治疗方法。

例如,通过调控特定基因的表达,可以改善某些遗传性疾病的症状,如囊性纤维化和遗传性失明等。

此外,基因调控技术还可以用于癌症治疗,通过抑制癌细胞的生长和扩散,达到治疗的效果。

在农业领域,基因调控技术可以用于改良作物的品质和产量。

通过增强或抑制特定基因的表达,科学家可以使作物具有更好的抗逆性、耐病性和营养价值,从而提高农作物的产量和质量。

基因调控技术还可以应用于合成生物学和生物能源研究。

通过调控微生物的代谢途径和基因表达,科学家可以设计和构建新的生物合成路径,用于生产有机化合物和生物燃料。

三、基因调控技术对人类健康的潜在影响基因调控技术对人类健康具有重要的潜在影响。

例如,通过基因调控技术,科学家可以研究和治疗一些遗传性疾病,如脑退行性疾病和肌肉萎缩症等。

此外,基因调控技术还可以用于生殖医学领域,例如辅助生殖技术和基因编辑技术,可以帮助不孕夫妇实现生育愿望。

然而,基因调控技术也面临一些伦理和安全问题。

例如,基因编辑技术可能导致未知的副作用和遗传突变,从而对人类健康造成风险。

此外,基因调控技术的应用也可能引发一些社会和道德争议,如基因改良人类的道德问题和不平等访问医疗资源的问题。

四、结论基因调控技术作为一种强大的工具,对生物科学和医学领域具有重要的意义。

生物科学中的基因调控网络

生物科学中的基因调控网络

生物科学中的基因调控网络基因是生命的基本单位,而基因的表达则决定了生物体的性状和功能。

然而,基因的表达并非静止不变的,而是受到许多因素的影响,其中最主要的是基因调控网络。

基因调控网络是许多基因通过一系列调控因子相互作用和调控的复杂网络,它可以影响基因的表达,维持细胞的生理功能和发挥生物体的复杂功能。

基因调控网络是组成生命体系的重要组成部分。

在生物的进化过程中,基因调控网络一直在不断地进化和演化,使得不同生物种类的基因调控网络具有巨大的差异性。

基因调控网络根据作用位置分为转录因子和非编码RNA两大类。

转录因子通过结合DNA上的转录起始位点来控制基因的转录和翻译,而非编码RNA则不编码蛋白质,但可以通过不同机制影响基因表达。

基因调控网络结构复杂,其中一个因子可以同时调控多个基因,一个基因也可以被多个因子调控,这种复杂而又有序的网络结构是生物复杂性的基础。

除了上述传统的转录因子和非编码RNA,现代基因组学技术的发展也发现了许多新的基因调控因子,如组蛋白修饰因子、启动子元件等。

这些新发现使得研究基因调控网络更加全面和深入。

研究基因调控网络对疾病预防和治疗等有着重要的意义。

许多疾病都是由基因异常引起的,如肿瘤、心血管疾病、自身免疫性疾病等,而基因调控网络的变化可以引起基因表达的改变,从而导致疾病发生和发展。

因此,深入研究基因调控网络对于疾病的诊断和治疗具有深远的意义。

在研究基因调控网络的过程中,存在一些难点。

最主要的难点是如何将海量的数据整合起来,构建出基因调控网络的模型。

现代生物信息学技术的发展解决了这个问题,高通量测序技术、单细胞测序技术、蛋白质组学技术、细胞图谱技术等都为基因调控网络的研究提供了强有力的技术支持。

基于上述技术,研究者可以对基因调控网络建立数学模型,在模型的基础上对网络的结构、属性和动态行为等进行深入的分析和研究。

例如,可以通过基因表达芯片或高通量测序技术获取巨量的基因表达数据,然后采用网络拓扑学等方法对基因调控网络进行分析。

基因调控网络

基因调控网络

基因调控网络基因调控网络是由基因调控关系组成的复杂网络,在细胞内起着至关重要的作用。

通过控制基因的活性水平和表达模式,基因调控网络对细胞的生物学过程、发育和适应环境起着关键作用。

本文将介绍基因调控网络的基本概念、结构和功能,并探讨其在生物学领域的重要性。

一、基因调控网络的概念与结构基因调控网络是由基因调控关系构成的网络,是一种描述基因与其他基因、蛋白质或分子之间相互作用的模型。

基因调控网络可以分为转录因子-靶基因之间的关系网络和蛋白质相互作用网络。

转录因子-靶基因网络描述了转录因子对靶基因的调控作用,而蛋白质相互作用网络描述了不同蛋白质之间的相互作用关系。

基因调控网络的结构包括节点和边。

节点代表基因或蛋白质,而边则代表基因或蛋白质之间的相互作用关系。

节点和边的连接方式形成了一个复杂的网络结构,研究者可以通过分析这些连接关系来揭示基因调控网络的特征和功能。

二、基因调控网络的功能基因调控网络在细胞的各个生物学过程中起着重要的调控作用。

它不仅可以控制基因的活性水平,还可以调控基因的表达模式,如开关式、级联式和负反馈式等。

通过这些调控机制,基因调控网络能够实现以下功能:1. 维持基因的稳定性:基因调控网络可以调控基因的表达水平,使细胞内的基因表达在一定范围内保持稳定。

这种基因表达的稳定性对于维持细胞的正常功能至关重要。

2. 控制细胞的发育:基因调控网络在细胞发育过程中起着关键作用。

通过调控不同基因的表达模式,基因调控网络能够影响细胞的分化和命运决定,从而实现细胞的正常发育。

3. 调节细胞对环境的适应能力:基因调控网络能够调节细胞对不同环境刺激的适应能力。

当细胞受到外界刺激时,基因调控网络可以通过调控特定基因的表达来改变细胞的功能状态,以适应不同环境条件的要求。

三、基因调控网络在生物学研究中的应用基因调控网络在生物学研究中扮演着重要角色。

研究者可以利用现代高通量测序和蛋白质组学技术,获取大量基因调控网络的数据,通过对这些数据的分析和挖掘,揭示基因调控网络的结构和功能。

调控基因调控基因regulatorygene

调控基因调控基因regulatorygene

2、真核生物基因调控的特点 真核基因表达调控的环节更多
真核基因转录与染色质的结构变化相关
真核基因表达以正性调控为主
第五章
前言
DNA重组与基因工程
基因工程属于生物技术范畴,生物技术 (biotechnology)不是一个独立的学科而是 一套技术或手段。广义的生物技术指任何利 用活的生物体或其一部分生产产品或改良生 物品质的技术;狭义的生物技术是专指以 DNA重组技术和单克隆技术为标志发展起来 的新技术。
3、聚合酶:DNA聚合酶、RNA聚合酶
4、激酶、磷酸酶:碱性磷酸酶、T4多核苷酸激酶
5、核酸酶:核酸外切酶、核酸内切酶(S1)、脱 氧核糖核酸酶(DNaseI)、核糖核酸酶(RNase A、RNaseH、RNaseT1) 6、其他常用酶:甲基化酶、拓扑异构酶I、SSB
二、限制性核酸内切酶的概念
很多细菌和细胞中都能识别外来的核酸并将其分 解,1962年发现这是因为细菌中含有特异的核酸 内切酶,能识别特定的核酸序列而将核酸切断 ;同 时又伴随有特定的核酸修饰酶。最常见的是甲基 化酶,能使细胞自身核酸特定的序列上碱基甲基化, 从而避免受内切酶水解,外来核酸没有这种特异的 甲基化修饰,就会被细胞的核酸酶所水解.这样细胞 就构成了限制--修饰体系。其功能就是保护自身的 DNA,分解外来的DNA,以保护和维持自身遗传信 息的稳定,这对细菌的生存和繁衍具有重要意义。 这就是限制性核酸内切酶名称中“限制”二字概 念的由来。
四、真核生物的基因调控
1、真核生物基因组的特点
真核基因组比原核基因组大得多
真核生物主要的遗传物质在核膜内,核外还有 遗传成分,增加了调控的层次和复杂性 原核基本是单倍体,而真核是二倍体 原核编码序列绝大多数是连续的,而真核绝大 多数是不连续的 原核基因组中重复序列不多,真核中则存在大 量重复序列

基因调控名词解释

基因调控名词解释

基因调控名词解释
基因调控(Gene Regulation)
基因调控是指细胞内的一系列过程,这些过程影响细胞内基因的表达,影响基因表达的调控是有系统的,即基因调控系统。

基因调控系统的作用是维护细胞机体的正常功能以及细胞机体对外界刺激的
适应性反应。

基因调控的主要过程是转录调控和转录翻译调控,它们可以影响基因表达量,控制细胞总的酶的活性,以及有时影响基因结构的正确装配和功能。

转录调控(Transcription Regulation)
转录调控是指基因调控系统中的一个过程,它通过改变 DNA 对RNA 聚合酶的结合强度来控制基因转录的水平,以及在细胞的不同发育阶段调控不同基因的表达。

这个过程受到一系列的外部信号的影响,比如激素、营养和环境因素,它可以调节基因的表达水平,使得细胞机体对外界刺激能够作出及时的反应。

转录翻译调控(Translation Regulation)
转录翻译调控是指基因调控系统中的一个过程,它可以控制mRNA 的稳定性和翻译效率,以调节有效的蛋白质水平和细胞功能。

转录翻译调控受到基因外信号的影响,如翻译停止因子的加入可以抑制mRNA 的翻译,从而调节细胞功能。

蛋白质调控(Protein Regulation)
蛋白质调控是指蛋白质在进入细胞后,因调控因子的活性而改变它们的功能,从而调节细胞功能,维持细胞机体的正常功能。

调控因
子一般是以能够与蛋白质结合的小分子形式存在,它们可以结合到蛋白质表面,促进蛋白质的活化,在此基础上调控蛋白质的功能,从而发挥调节细胞功能的作用。

调节基因知识点归纳总结

调节基因知识点归纳总结

调节基因知识点归纳总结一、调节基因的概念和作用1. 调节基因是指对基因表达进行调控的一类基因,它们通过在特定的DNA序列上结合一系列的蛋白质,从而影响基因的表达水平。

调节基因可以分为激活基因和抑制基因两类,它们在细胞内共同协作,形成复杂的基因调控网络。

2. 调节基因在细胞分化、生长发育、代谢调节等生命活动中发挥着重要的作用。

它们可以影响细胞的信号传导、蛋白质合成、代谢产物的合成和降解等过程,进而影响整个生物体的形态和功能。

3. 调节基因也在疾病的发生和发展中扮演着重要角色。

一些疾病如癌症、免疫性疾病等与调节基因的异常表达有关,因此通过调节基因的表达水平,可以发现新的治疗策略并研发新的药物。

二、调节基因的类型1. 转录调节因子:转录调节因子是一类可以结合到DNA上特定序列的蛋白质,它们能够激活或抑制基因的转录过程。

转录调节因子在基因调控网络中起着重要的作用,可以通过招募RNA聚合酶等方式影响目标基因的表达。

2. DNA甲基化:DNA甲基化是一种通过在DNA分子中加上甲基基团来调控基因表达的修饰方式。

DNA甲基化可以影响染色质结构的紧密程度,从而影响RNA聚合酶的结合和转录过程,进而影响基因的表达。

3. 组蛋白修饰:组蛋白修饰是一种通过改变组蛋白蛋白质的修饰状态来调控基因表达的机制。

组蛋白可以通过磷酸化、乙酰化、甲基化等方式进行修饰,从而影响染色质结构和基因的可及性。

4. 非编码RNA:非编码RNA是一类可以调节基因表达的RNA分子,它们可以通过在转录后的RNA分子上结合,影响RNA的稳定性和翻译过程,从而调控基因的表达水平。

5. miRNA:miRNA是一类长度为约22核苷酸的小分子RNA,它们能够通过与靶基因的mRNA结合,从而影响mRNA的稳定性和转化过程,调控基因的表达水平。

6. lncRNA:lncRNA是一类长度超过200核苷酸的长链非编码RNA,它们可以通过与DNA、RNA和蛋白质结合,从而调控基因的表达水平和细胞的生命活动。

基因调控的作用

基因调控的作用

基因调控的作用基因调控是指通过一系列的调控机制来控制基因的表达水平和时机,从而影响生物体的发育、生长和适应环境的能力。

这种调控机制在维持生物体内部稳态和适应外部环境中起着至关重要的作用。

本文将探讨基因调控的重要性、调控机制以及其在生物学研究和应用中的意义。

一、基因调控的重要性基因调控是生物体正常发育和功能维持的基础。

不同的细胞和组织在不同的时间和环境下需要表达不同的基因来满足其功能需求。

基因调控可以确保基因在适当的时间、地点和数量上得到表达,从而使细胞和组织能够正常运作和相互协调。

无论是单细胞生物还是复杂的多细胞生物,基因调控都是其正常生理和生化过程的基础。

二、基因调控的机制基因调控的机制非常多样化,主要包括转录水平上的调控和转录后水平上的调控。

在转录水平上,基因调控可以通过启动子区域的甲基化、组蛋白修饰、转录因子结合等方式来影响基因的转录活性;在转录后水平上,基因调控可以通过非编码RNA的调控、蛋白质的修饰和降解等方式来影响基因的转录产物稳定性和功能。

此外,还有其他一些调控机制,如DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA剪接等,也参与了基因调控的过程。

三、基因调控在生物学研究中的意义基因调控的研究对于理解生物体的发育、生长和疾病发生等方面具有重要意义。

通过对基因调控的研究,可以揭示基因调控网络的复杂性,进而深入理解基因组的功能和进化机制。

此外,研究基因调控还有助于探索诱导多能干细胞、组织再生以及基因治疗等前沿领域,为人类健康和疾病治疗提供新的思路和方法。

四、基因调控在应用中的意义基因调控的应用具有广泛的前景。

在农业领域,通过调控作物的基因表达,可以提高作物抗病性、适应性和产量;在医学领域,基因调控可以用于治疗各种遗传性疾病和癌症,开辟了基因治疗的新途径;在生物工程领域,基因调控可以用于改造微生物,生产药物、生物燃料等有应用价值的产物。

因此,深入研究基因调控机制和应用基因调控技术将有助于推动农业、医学和生物工程等领域的发展。

基因调控网络研究

基因调控网络研究

基因调控网络研究基因调控是生物学中的一项重要研究领域,研究基因的表达如何被调控,进而影响生命活动的各个方面。

而基因调控网络研究,则是对基因调控过程中的相互关系及其复杂网络结构的分析和研究。

本文将结合实例,介绍一些关于基因调控网络研究的现状和发展情况。

一、基因调控网络的概念和研究方法基因调控网络由复杂的相互作用关系构成,其中包括基因的转录水平、转录因子、信号通路和蛋白质交互等。

研究基因调控网络通常使用各种实验方法和计算工具分析差异表达基因、蛋白定位、DNA甲基化和miRNA等方面的数据,从而建立基因调控网络的模型。

涉及到的实验技术包括基因芯片、转录组测序、CHIP-seq、大规模蛋白相互作用筛选等。

这些技术可以帮助研究人员检测不同条件下基因表达的变化,寻找到不同的基因和信号通路的关联关系。

而在计算方法上,研究人员通常使用算法和模型对基因表达数据进行分析和建模,从而预测基因之间的关系和调控机制。

这些方法有时候也会结合一些软件和数据库来完成,如Cytoscape、STRING和WikiPathways等。

二、基因调控网络研究的应用在基因调控网络研究中,有许多应用方向,例如癌症、代谢疾病、神经科学、发育生物学等领域。

以下通过介绍其中一些应用方向来阐述。

1、癌症领域研究发现,癌症的发生和发展往往伴随着基因调控网络失调。

为了识别和分析这些网络变化,研究人员通常会使用肿瘤组织和正常组织的基因表达数据进行分析,从而探究癌细胞的特异性和干扰机制。

例如,对多种乳腺癌数据进行整合和分析,研究人员揭示了一个新的信号通路,该通路与HER2阳性乳腺癌的发病机制有关,这指导了新的治疗策略的开发。

2、代谢疾病领域代谢疾病是指由代谢紊乱引起的一系列疾病,如肥胖症、糖尿病等。

近年来,基因调控网络研究在这一领域得到广泛应用。

例如,研究了肥胖病人和非肥胖病人的基因表达数据和其他生理和生化参数,其结果表明,基因调控网络中的STAT3模块与肥胖症的发展和进展相关。

基因调控的机制

基因调控的机制

基因调控的机制基因调控是指通过一系列的调控机制,使得基因表达在时间和空间上得到精确控制的过程。

基因调控机制涉及到转录因子、染色质重塑、修饰基因组和非编码RNA等多种调控方式,它们相互作用并共同发挥作用,确保基因表达的准确性和稳定性。

一、转录因子的作用转录因子是基因调控的关键因素之一,它们能够结合到DNA上特定的序列上,并调控基因的转录过程。

在基因调控中,转录因子可以通过激活或抑制转录过程来影响下游基因的表达。

具体来说,激活转录因子可以结合到基因启动子区域上,与RNA聚合酶相互作用,促进基因的转录,从而增加基因表达水平;而抑制转录因子则能够阻碍转录因子的结合,或者与RNA聚合酶竞争结合位点,从而抑制基因的转录。

二、染色质重塑的影响染色质重塑是调控基因表达的重要机制之一。

在染色质中,DNA与组蛋白一起形成染色质纤维,正常的染色质结构有利于转录因子和DNA的相互作用。

而染色质重塑包括改变染色质的结构和构象,以及调整组蛋白修饰等方式。

这些重塑机制可以使得转录因子更容易与DNA相互作用,并提供更好的基因转录环境。

三、修饰基因组的方式修饰基因组是基因调控的另一个重要机制。

这包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等方式。

其中,DNA甲基化是最常见的基因组修饰方式之一,它通过甲基化酶在DNA链上添加甲基基团,从而影响基因的表达。

组蛋白修饰则通过改变组蛋白的结构和修饰状态,影响转录因子与基因启动子区域的结合,进而调控基因表达。

四、非编码RNA的作用非编码RNA(non-coding RNA)是一类不编码蛋白质的RNA分子,它们在基因调控中发挥着重要的作用。

其中,微型RNA(microRNA)是最为重要的一类非编码RNA,在基因调控中起到了负调控的作用。

微型RNA能够与靶基因mRNA序列互补结合,从而引起mRNA降解或者抑制翻译过程,进而抑制基因的表达。

综上所述,基因调控的机制是多种多样的,并相互作用以确保基因表达的精确性和稳定性。

基因表达调控的机制与方法

基因表达调控的机制与方法

基因表达调控的机制与方法基因表达调控是指细胞在特定环境下,通过改变基因的活性来控制蛋白质的合成。

基因表达调控机制的了解对于揭示生物发育、疾病发生机制以及基因治疗等方面具有重要意义。

本文将介绍基因表达调控的机制和一些常用的调控方法。

一、基因表达调控的机制1. 转录后调控机制转录后调控机制是指基因转录结束后发生的调控过程。

其中包括mRNA的剪接、修饰和稳定性调控。

剪接是指将mRNA前体分子中的内含子切除,将外显子连接成一个完整的转录本。

修饰包括甲基化、磷酸化和乙酰化等化学修饰方式,可以对mRNA的稳定性和翻译效率产生影响。

2. 转录调控机制转录调控机制是指基因转录过程中发生的调控过程。

主要包括启动子以及转录因子的结合与调控。

启动子是指位于基因上游区域的一段DNA序列,可以被转录因子识别和结合。

转录因子则是一类能够结合到启动子上的蛋白质,影响基因的表达。

转录调控可以通过转录因子的上调或下调来实现。

3. 翻译调控机制翻译调控机制是指通过调控mRNA被翻译为蛋白质的过程。

其中包括mRNA降解、转运和翻译效率的调控。

mRNA降解是指mRNA分解的过程,可以通过影响mRNA的稳定性来控制蛋白质的合成。

转运则是指mRNA运输到合适的位置进行翻译。

翻译调控还可以通过调节翻译的速率和准确性来控制蛋白质的合成。

二、基因表达调控的方法1. RNA干扰技术RNA干扰技术是一种通过人工合成的小RNA干扰片段抑制目标基因表达的方法。

RNA干扰技术可分为siRNA和shRNA两种,通过靶向特定基因的mRNA分子,阻断其转录和翻译过程,从而实现基因表达的调控。

2. 基因敲除技术基因敲除技术是通过引入DNA片段,使其在基因组中发生重组并破坏特定基因的功能。

这种方法可以用来研究基因的功能和表达调控机制。

常用的基因敲除技术包括CRISPR-Cas9和转基因技术。

3. 转录因子活性调控通过调节转录因子的活性来实现基因表达的调控。

这可以通过引入外源的转录因子、改变细胞内转录因子的量或者通过信号通路的调节来实现。

基因调控网络的建立和调控机制

基因调控网络的建立和调控机制

基因调控网络的建立和调控机制随着科学技术的发展,我们逐渐意识到基因调控网络在生命活动中的重要性。

基因调控网络是指由调控基因所组成的复杂网络系统。

它控制着细胞、组织和器官的发育、生长和分化,对于维持生命的正常状态有着至关重要的作用。

基因调控的机制主要有两种:转录后的调控和转录前的调控。

转录后的调控主要通过非编码RNA、蛋白质修饰和去氧核糖核酸合成后调控等方式实现。

而转录前的调控则主要通过DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质结构改变等方式实现。

在基因调控网络中,转录因子是最基本的调控单位。

转录因子通过与靶基因启动子区域结合,调节基因的表达。

同时,转录因子也可以调节其他的转录因子的表达,形成一个相互联系、相互影响的基因调控网络。

基因调控网络可以分为两种:正向调控和负向调控。

正向调控指的是转录因子与启动子结合,促进基因的表达;而负向调控则是转录因子与启动子结合,抑制基因的表达。

基因调控网络的建立与维持是相对稳定的,但在一些特殊情况下,它也会经历一些调整和变化。

尤其在细胞分化和发育过程中,基因调控网络发挥着至关重要的作用。

在分化过程中,干细胞从未特化状态转化为成体的各种细胞类型。

不同类型的细胞具有不同的基因调控网络,这种差异性主要是由于不同的基因表达和基因的调控网络结构造成的。

在基因调控网络的研究中,基因芯片技术和基因编辑技术是最为常用的方法。

基因芯片技术主要通过检测在不同细胞类型或不同生理状态下的基因表达水平的差异,来揭示不同基因调控网络的差异。

而基因编辑技术则是通过人工改变特定基因的DNA序列,来研究基因调控网络中的关键基因及其调控机制。

总之,基因调控网络在生命体内发挥着重要的作用,它涉及到了分子水平的基因表达调控和组织水平的细胞分化等生物学过程。

所以,对于基因调控网络的研究是非常有意义和必要的,同时也对我们对生命的探索和认识有着深远的影响。

基因调控名词解释

基因调控名词解释

基因调控名词解释
基因调控(Gene Regulation):
基因调控是指生物体通过抑制或促进蛋白质的合成,来控制基因的表达,以调节细胞内的应答,从而控制受激调节因子的细胞内功能。

它包括基因转录,转录因子的调节,主要的调控机制可分为转录因子结合及DNA复制和蛋白质修饰。

转录因子(Transcription factors):
转录因子是一类蛋白质,它可以通过抑制或促进基因转录活性来调控基因表达。

转录因子可以结合DNA序列上的特定位点,从而把基因活性调控为激活或抑制。

DNA复制(DNA Replication):
DNA复制是指通过催化DNA上在结构相同的两部分之间的复制,以形成新的双链DNA。

DNA复制有两种类型:局部复制和全复制。

局部复制以较小的片段为基础,而全复制则以整体DNA链为基础。

蛋白质修饰(Protein Modification):
蛋白质修饰是指通过增加,删除或变更蛋白质结构上的某些特定氨基酸,从而改变蛋白质的活性和功能的过程。

蛋白质修饰是一种可逆的过程,可以用来调节蛋白质的功能和表达。

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基因调控作用及其调节机制研究

基因调控作用及其调节机制研究

基因调控作用及其调节机制研究在生物体的发育、生长和适应环境等方面,基因调控作用起到了至关重要的作用。

基因调控是指通过调节基因表达,控制细胞RNA和蛋白质的组成和数量,从而实现对生物体形态、结构、功能等方面的调节。

本文将从基因调控的定义、作用、机制和研究进展四个方面进行阐述。

一、基因调控的定义基因调控是指从基因到蛋白质的转录和翻译过程中,存在一系列调控机制,使得每一个细胞能够根据需要选择性地表达和抑制基因,从而实现不同细胞、不同组织、不同生命阶段、不同环境条件下的生物活动。

二、基因调控的作用基因调控对于生物体的发育、生长和适应环境等方面均发挥了至关重要的作用。

比如,不同的细胞必须表达不同的基因,以保证每个细胞的正常生命活动;不同的组织需要表达不同的基因,以保证组织的结构和功能;不同的生命阶段的细胞需要表达不同的基因,以保证生物体正常生长和发育;不同的环境条件下的生物体需要表达不同的基因,以适应环境的变化。

三、基因调控的机制基因调控机制包括转录调控、RNA后转录调控、翻译调控和蛋白质调控等多个方面。

1.转录调控转录是指从DNA模板到RNA分子的过程,在这个过程中,调控基因的主要机制是通过启动子调控、转录因子结合和DNA甲基化等方式来调控转录的过程。

2.RNA后转录调控RNA后转录是指在RNA分子合成完成之后,所进行的一系列化学修饰和加工过程,其过程中也会存在一系列的调控机制,包括剪接、RNA编辑、RNA稳定性和翻译等几个方面。

这些调控机制对于保证RNA的正确性、精度以及稳定性都有重要意义。

3.翻译调控翻译是指RNA分子合成完成之后,与核糖体结合并在仔细地位置识别和转译成蛋白质的过程,其过程中也会存在一系列的调控机制。

这些调控机制包括启动子调控、GC含量、启动因子、小RNA和某些化学修饰等等。

4.蛋白质调控蛋白质有多种调控机制,包括翻译后修饰、定位和破坏等方面。

例如磷酸化、酰化、泛素化等一系列修饰都可以影响蛋白质的功能和定位,从而实现酶的活力和作用方向的调节,以及蛋白质的生命周期的调控。

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启动子是基因(gene)的一个组成部分,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度。

启动子(Promoters)就像“开关”,决定基因的活动。

既然基因是成序列的核苷酸(nucleotides),那么启动子也应由核苷酸组成。

启动子本身并不控制基因活动,而是通过与称为转录(transcription)因子的这种蛋白质(proteins)结合而控制基因活动的。

转录因子就像一面“旗子”,指挥着酶(enzymes)(RNA聚合酶polymerases) 的活动。

这种酶指导着RNA复制。

基因的启动子部分发生改变(突变),则会导致基因表达的调节障碍。

这种变化常见于恶性肿瘤。

许多原核生物都含有这两个重要的启动子区:启动子是位于结构基因5ˊ端上游的一段DNA序列,能够指导全酶(holoenzyme)同模板正确结合,活化RNA聚合酶,启动基因转录。

全酶是指酶蛋白及其辅酶构成的有功能的复合物。

RNA聚合酶的核心酶虽可合成RNA,但不能找到模板DNA上的转录起始位点,只有带σ因子的全酶才能专一地同启动子结合。

RNA聚合酶沿着模板前进,直到终止子,转录产生一条RNA链。

通常把基因转录起点前面即5’端的序列称为上游(upstream),起点后面即3’端的序列称为下游(downstream)。

并把起点的位置记为十1,下游的核苷酸依次记为+2,+3,……,上游方向依次记为—1,—2,—3,……。

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水解DNA,最后得到与RAN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)。

TATA框上游的保守序列称为上游启动子元件(upstream promoter element,UPE)或上游激活序列(uptreamactivatingsequence,UAS)。

另外在—70~—78 bp处还有一段共同序列CCAAT,称为CAAT框(CAAT box)原核生物中—10区同—35区之间核苷酸数目的变动会影响基因转录活性的高低,强启动子一般为17±1 bp,当间距小于15 bp或大于20 bp时都会降低启动子的活性。

在真核基因中,有少数基因没有TATA框。

没有TATA框的真核基因启动子序列中,有的富集GC,即有GC框;有的则没有GC框。

GC框位于—80~—110bp 处的GCCACACCC或GGGCGGG序列。

TATA框的主要作用是使转录精确地起始;CAAT框和GC框则主要是控制转录起始的频率,特别是CAAT框对转录起始频率的作用更大。

如在TATA框同相邻的UPE之间插入核苷酸,也会影响转录使之减弱。

为什么RNA聚合酶能够仅在启动子处结合呢?显然启动子处的核苷酸顺序具有特异的形状以便与RNA聚合酶结合,就好像酶与其底物的结构相恰恰适合一样。

将100个以上启动子的顺序进行了比较,发现在RNA合成开始位点的上游大约10bp和35bp处有两个共同的顺序,称为-10和-35序列。

这两个序列的共同顺序如下,-35区“AATGTGTGGAAT”,-10区“TTGACATATATT”。

大多数启动子均有共同顺序(consensus sequence),只有少数几个核苷酸的差别。

-10序列又称为Pribnow盒(原核生物)。

在真核生物中相应的序列位于-35bp 处,称为TATA盒,又称为Goldberg-Hognessbox,是RNA聚合酶Ⅱ的结合部位。

-10和-35这两个部位都很重要:[1]RNA聚合酶能和-35和-10序列中的碱基和DNA主链中的磷酸基相接触;[2]离开共同顺序较远的启动子的活性亦较弱;[3]最重要的是,破坏启动子功能的突变中有75%都是改变了共同顺序中的碱基,其余25%亦为离共同顺序较近的。

-35和-10序列相距约20bp,即大致是双螺旋绕两圈的长度。

因为这两个结合区是在DNA分子的同一侧面,可见此酶是结合在双螺旋的一面。

可以想像,它能"感觉到每个结合区的沟底中碱基所产生的特异形状。

"原核生物亦有少数启动子缺乏这两个序列(-35和-10)之一。

在这种情况下,RNA聚合酶往往不能单独识别这种启动子,而需要有辅助蛋白质的帮助。

可能是这些蛋白质因子与邻近序列的反应可以弥补启动子的这个缺陷。

在真核生物中,在转录起始位点上游70-80bp处有CAAT顺序,也称为CAAT 盒。

这一顺序也是比较保守的共同顺序:GCCTCAATCT。

RNA聚合酶Ⅱ可以识别一顺序。

近年来在对家兔β珠蛋白基因CAAT顺序的研究中发现,用人工方法诱导CAAT顺序发生突变使家兔β珠蛋白基因的转录水平降低。

启动子中的-10和-35序列是RNA聚合酶所结合和作用必需的顺序。

但是附近其他DNA顺序也能影响启动子的功能。

例如,在核糖体RNA合成的起始位点的上游50到150核苷酸之间的顺序就是对启动子的完全活性所必需的。

如果这一段DNA顺序缺失并由其他外来DNA所取代(例如克隆在质粒DNA中的rRNA基因),则转录起始的频率将降低10倍。

同样,在其他情况下,远隔部位的富有AT的DNA顺序被认为能增进转录起始的频率。

有时候上游顺序可以是某些能直接激活RNA聚合酶的"激活蛋白"的结合部位。

但是,上游顺序往往有另外的功能。

例如上游顺序可以吸引拓扑异构酶,后者可导致结合的局部产生有利于转录起始的超螺旋状态。

上游顺序所引起的DNA结构的微细变化可能在双螺旋上被传导到相当远的距离,因此上游顺序的变化可以影响到-10和-35区的DNA结构细节。

增强子(enhancer)指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。

增强子是通过启动子来增加转录的。

有效的增强子可以位于基因的5’端,也可位于基因的3’端,有的还可位于基因的内含子中。

增强子的效应很明显,一般能使基因转录频率增加10~200倍,有的甚至可以高达上千倍。

例如,人珠蛋白基因的表达水平在巨细胞病毒(cytomegalovirus,CMV)增强子作用下可提高600~1 000倍。

增强子的作用同增强子的取向(5’一3’或3’一5’)无关,甚至远离靶基因达几千kb也仍有增强作用。

1981年Benerji在SV40DNA中发现一个140bp的序列,它能大大提高SV40DNA /兔β—血红蛋白融合基因的表达水平,这是发现的第一个增强子。

它位于SV40早期基因的上游,由两个正向重复序列组成,每个长72 bp。

目前发现的增强子多半是重复序列,一般长50bp,通常有一个8—12bp组成的“核心”序列,如SV40增强子的核心序列是5’—GGTGTGGAAAG—3’。

增强子可分为细胞专一性增强子和诱导性增强子两类:①组织和细胞专一性增强子。

许多增强子的增强效应有很高的组织细胞专一性,只有在特定的转录因子(蛋白质)参与下,才能发挥其功能。

②诱导性增强子。

这种增强子的活性通常要有特定的启动子参与。

例如,金属硫蛋白基因可以在多种组织细胞中转录,又可受类固醇激素、锌、镉和生长因子等的诱导而提高转录水平。

增强子能大大增强启动子的活性。

增强子有别于启动子处有两点:[1]增强子对于启动子的位置不固定,而能有很大的变动;[2]它能在两个方向产生相作用。

一个增强子并不限于促进某一特殊启动子的转录,它能刺激在它附近的任一启动子。

首先被发现的增强子是SV40增强子。

两个增强子位于基因组的两个串连的72nbp重复中,约在转录起始点上游200bp处,每个72bp重复中有一个。

缺失实验显示两个重复缺失一个并不产生什么影响,而如两个均缺失即将大大降低活体内的转录。

有人发现,如果将β珠蛋白基因放在含有72bp重复的DNA分子中,它的转录作用在活体内将增高约200倍以上,甚至当此72bp顺序位于离转录起点上游1400bp或下游3000bp时仍有作用。

各个基因中的增强子顺序差别较大,但有一个基本的核心顺序(core sequence):AAAGGTGTGGGTTTGG增强子具有组织特异性,例如免疫球蛋白基因的增强子只有在B淋巴胞内,活性才最高。

除此以外,在胰岛素基因和胰凝乳蛋白酶基因的增强子中都发现了有很强的组织特异性。

此外,所有的增强子中均有一段由交替的嘧啶-嘌呤残基组成的DNA,这种DNA极易形成Z-DNA型;故有人认为在形成一小段Z-DNA后,增强子才有功能。

在酵母中有类似增强子的顺序,称为上游激活顺序(UAS)。

UAS 能向两个方向起作用。

并位于启动子上游的任何距离处,但在启动子下游则无作用(有别于一般的增强子)。

小鼠乳腺肿瘤病毒(MMTV)DNA的转录可受糖类固醇激素的刺激。

这个能受激素影响的顺序位于转录起点上游约100bp处。

此顺序能和激素及其蛋白受体组成的复合物相结合。

当将此顺序放在某基因的启动子的任一方面(即上游或下游)和各种不同的距离时,它仍能刺激该基因的转录。

所以增强子激活作用可能是糖类固醇能调控一组靶基因的机制:糖类固醇激素进入细胞后即与其受体结合。

结合作用激活受体,使其能识别存在于增强子中的共同顺序,进而激活了在增强子附近能对糖类固醇起反应的基因。

即当糖类固醇-受体复合物和增强子结合时,其附近的启动子即起始转录。

终止子 DNA分子中终止转录的核苷酸序列。

而终止密码子是作为翻译终止的信号,在下图中,DNA分子下面一条被从左到右转录,从画线DNA转录来的RNA片段形成发夹环,因为两框中核苷酸含有互补碱基顺序,这就迫使DNA/RNA杂交区域裂开,因为随后包括氢链结合较弱的多聚腺苷酸和尿嘧啶mRNA分子就从这个位置脱离下来。

终止密码子:UAA.UGA.UAG;起动子和终止子是不能转化为信使RNA。

调节基因regulator gene控制另一些远离基因的产物合成速率的基因。

能控制阻碍物的合成,后者能抑制操纵基因的作用,从而停止它所控制的操纵子中的结构基因的转录。

这种基因,主要的功能是产生一类抑制物,以制约其他基因的活动。

也就是,一段有效的DNA片段,它可转录翻译而产生调节蛋白,该蛋白质与操纵基因相互作用,而对操纵子的活动进行控制。

它在细胞中的作用犹如自动控制系统,它能使细胞在需要时合成某种酶,在不需要时则停止合成。

调节基因如发生突变,在不需要这种酶时,它仍能促进结构基因产生正常的酶,结果造成浪费。

结构基因是一类编码蛋白质或RNA的基因.在大肠杆菌乳糖代谢的基因调节系统中有3个连锁在一起的结构基因。

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