分子生物学第十章真核基因表达的调控详解演示文稿

HML 723 704 747 239 88
MAT 723 704 747 239 88
MATa 723 704 642 239 88
HMRa
704 642 239 88
total 2501 2501 2369 1585
4 转换机制
S426
10.2 染色质水平上的基因活化调节
10.2.1 真核染色体的结构
应答元件、效应元件：一组受到共同调控的基因，都 有一个相同的元件（序列），此元件能与某一个(类) 专一蛋白结合，使基因对其作出反应
含有短的共有序列 在不同基因中，拷贝相似 与转录起点距离不固定 位于上游元件或增强子内 有时有多个拷贝
Eukaryotic response elements.
Response Element
Transcription Factor
Consensus Sequence
MRE metal
CGNCCCGGNCNC
CRE CREB
TGACGTCA
ERE Estrogen receptor
AGGTCANNNTGACCT
GRE
Glucocorticoid receptor
分子生物学第十章真核基因表达的 调控详解演示文稿
优选分子生物学第十章真核基因表 达的调控
Eukaryote
Prokaryote
• enhancer & silencer Attenuater
• monocistron
polycistron (operon)
• m5C gene off
• acetylation
许多调控蛋白都有HTH
λ阻遏蛋白与cro蛋白 酵母接合型调控蛋白α1，α2
果蝇的触角足基因 Antp 玉米的Kn1 水稻的OSH1
果蝇的engrailed 果蝇的触角足蛋白 哺乳动物转录因子
homeotic loci 180bp, 60aa 从酵母到人类都存在 homeobox, DNA序列
糖皮质激素
AGAACANNNTGTTCT
HSE Heat shock factor
GAANNTTCNNGAA
TRE 佛波酯
TGACTCA
SRE Serum response factor
CC(A/T)6GG
*(A/T)6 means six A or T; N = any.
10.3.3 基因转录的反式调控元件
1 接合型互变的匣子模型 MATa和 MAT 在同一染色体上，活跃匣子 MAT
沉寂匣子 HML, HMR
S341
与活跃匣子不同类型的沉寂匣子可以取代活跃匣子，改变 接合型
接和型互变
2 活跃匣子表达，HML和HMR保持沉默？
Sir (silent information regulator)，编码阻遏蛋白
补充内容
多肽链的构象
， C - N ， C - C
—螺旋
ß-折叠
ß- turn, 转角
R1的 C=O与R4的 NH形成氢键
（1） HTH, Helix-turn-helix
2个螺旋被一个转
ຫໍສະໝຸດ Baidu
角隔开
h1, 识别，与DNA在
S386
大沟中特异结合
h2, 穿过大沟，与 DNA非特异结合
10.2.2 染色体对基因的表达有调控作用
10.2.3 组蛋白和有关蛋白质的改变 10.2.4 转录活跃区对核酸酶的敏感性提高 10.2.5 甲基化程度降低
10.3 转录水平的调控
10.3.1 Britten-Davidson model S 接受调控信号 I 产生某种激活因子 R 被激活因子识别 G 结构基因
结合位点在HML和HMR启动子上游1500bp以外 在MAT上无结合位点
如何控制转录？ 影响RNA聚合酶的结合 染色质浓缩 DNase I超敏感位点
3 接合型的改变，实际上是DNA序列的代换，依赖 于序列同源性
与活跃匣子不同类型的沉寂匣子可以取代活跃匣 子，改变接合型
匣子 W X Y Z1 Z2
特异性调节 例如：酿酒酵母接合型 哺乳动物免疫球蛋白
无序的
10.1.3.1 酿酒酵母接合型
S341
Saccharomyces cerevisiae 接合型， MATa , MAT
单倍体细胞，a or 接合型可互变 a←→
需要HO基因，编码内切酶
10.1.3.2 Cassette model 匣子模型
phosphorylation methylation glucosylation
trans factor active form
10.1 DNA水平的调控
10.1.1 基因丢失 10.1.2 基因扩增
10.1.2.1 为满足发育需要 10.1.2.2 外界环境因素引起基因扩增
10.1.3 基因重排
TF
10.3.3.1 结构特征 1. 结构 DNA binding domain，<100bp，氢键，大沟 transcription active domain，30-100aa regular domain，与其它因子或调控蛋白结合
2. motif 基序，基元，花式
构成任何一种特征序列或结构的基本单位 在DNA结合中起主要作用
enhanson
10.3.2.3 silencer
负调控元件 不受距离和方向限制 可对异源基因的表达起作用 对真核生物成簇基因的选择性表达起重要作用
例如 酵母，mating type ß-珠蛋白基因簇，
T淋巴细胞激活所需要的CD4/CD8基因 对细胞亚型成熟过程中特异性的选择表达
10.3.2.4. Response element
RNA/pro
mRNA
S
I
R
G
10.3.1.1 一个结构基因受不同感受位点S的控制
同处于一个感受位点S控制之下的所有结构基因 叫作一套 (battery)基因
s350
10.3.1.2 一个结构基因受不同整合基因I-接 受位点R的控制
含有同样接受位点的基因组 成一组（set）基因
10.3.2 基因转录的顺式调控元件
cis-factor
基础转录水平 特异诱导高效表达
10.3.2.1 启动子
10.3.2.2. Enhancer sv40
S352
特点
促进转录，不具有启动子专一性 功能与方向，位置无关 远距离发挥作用 (100~500bp，10Kb) 组织或细胞特异性 必须有两个(以上)增强子成份紧密相连，