《基因表达调控》PPT课件

—— 能抑制其上游或下游基因转录的 DNA序列
某些基因的负性调节元件，当其结 合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏 作用。
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4、隔离子
Regulation of Gene Expression
—— 能限定独立转录活性结构域的DNA序 列
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（二）诱导和阻遏表达
Regulation of Gene Expression
在特定环境信号刺激下，相应的基因被激 活，基因表达产物增加，这种基因称为可诱导 基因。
可诱导基因在特定环境中表达增强的过程， 称为诱导(induction)。
如果基因对环境信号应答是被抑制，这种 基因是可阻遏基因。可阻遏基因表达产物水平 降低的过程称为阻遏(repression)。
* 基因表达(gene expression)
基因经过转录、翻译，产生具有特异生物学 功能产物的过程。
基因表达是受调控的
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Regulation of Gene Expression
一、基因表达的时空特异性
（一）时间特异性
按功能需要，某一特定基因的表达严格按 特定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间 特异性(temporal specificity)。
（一）组成性表达
某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持
续 表 达 ， 通 常 被 称 为 管 家 基 因 (housekeeping
gene)。
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Regulation of Gene Expression
无论表达水平高低，管家基因较少受环境 因素影响，而是在个体各个生长阶段的大多数 或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。区 别于其他基因，这类基因表达被视为组成性基 因表达(constitutive gene expression)。
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真核生物
Regulation of Gene Expression
不同真核生物的顺式作用元件中发现有一些 共有序列 ，如TATA盒、CAAT盒等，这些共有 序列是RNA聚合酶或特异转录因子的结合位点。
真核基因启动子，至少包括一个转录起始
点以及一个以上的功能组件。 TATA盒
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GC盒
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2Hale Waihona Puke Baidu
Regulation of Gene Expression
第一节
基因表达调控 基本规律
Basic Regularities
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Regulation of Gene Expression
* 基因(gene) 负载特定遗传信息的DNA片段。 产物：多肽链；RNA 结构：
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Regulation of Gene Expression
诱导表达(induction expression)和阻遏 表达(repressible expression)是基因表达调 控的普遍方式，是生物体为适应外界环 境的改变而做出的两种应答方式。
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Regulation of Gene Expression
trp
TTGACA N17 TTAACT N7
A
tRNATyr TTTACA N16 TATGAT N7
A
lac
TTTACA N17 TATGTT N6
A
recA TTGATA N16 TATAAT N7
A
Ara BAD CTGACG N16 TACTGT N6
A
TTGACA
TATAAT 共有序列
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Regulation of Gene Expression
基因表达调控
Regulation of Gene Expression
四川大学基础医学与法医学院生物化学与分子生物学 廖英
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Regulation of Gene Expression
1、基因表达调控的基本规律 2、原核基因的表达调控 3、真核基因的表达调控
多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶 段特异性(stage specificity)。
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（二）空间特异性
Regulation of Gene Expression
在个体某一特定生长发育阶段，同一基因 在不同的组织器官表达不同，称之为基因表达 的空间特异性(spatial specificity)。
（一） 顺式作用元件(cis-acting element)
——可影响自身基因表达活性的DNA序列
DNA B
转录起始点
A
编码序列
1、启动子
—— 是RNA聚合酶结合并启动转录 的特异DNA序列。
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原核生物
Regulation of Gene Expression
-35区
-10区
RNA转录起始
三、基因表达受顺式作用元件和反式作用
因子共同调节
基因表达的调节与基因的结构、性质， 生物个体或细胞所处的内、外环境，以及 细胞内所存在的转录调节蛋白有关。
基因表达受顺式作用元件和反式作用因
子共同调节，是调节蛋白与DNA调控序列
相互作用的结果。
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Regulation of Gene Expression
CAAT盒
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2、增强子
Regulation of Gene Expression
—— 能加强其上游或下游基因转录的DNA 序列
增强子与其特异性反式因子相互作用，决 定转录频率
指远离转录起始点、决定基因的时间、空间 特异性、增强启动子转录活性的DNA序列。
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3、沉默子
Regulation of Gene Expression
5’ Uncoding Region
3’ Uncoding Region
5’
Exon 1 Int. 1 Exon 2 Int. 2 Exon 3
3’
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Regulation of Gene Expression
* 基因组(genome) 一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或
整套基因。
基因表达伴随时间顺序所表现出的这种分 布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的， 所以空间特异性又称细胞或组织特异性(cell or tissue specificity)。
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二、基因表达的方式
Regulation of Gene Expression
按对刺激的反应性，基因表达的方式分为： 1、组成性表达； 2、诱导和阻遏表达