基因表达的调控课件.ppt

1、第九章第九章 基因表达的调控基因表达的调控Chapter 9 The Control of Gene Expression本章的主要内容本章的主要内容:1.原核生物基因表达调控原核生物基因表达调控;2.真核生物基因表达调控。真核生物基因表达调控。INTRODUCTIONINTRODUCTION细胞周期与基因表达细胞周期与基因表达Activation of gene structure(chromosome)Initiation and termination of transcription Processing the transcript Transport to cytoplasm Tr

2、anslation of mRNAStages of regulation:Stages of regulation:Prokaryotic cell Eukaryotic cell 主要内容主要内容:1.操纵子学说的主要内容操纵子学说的主要内容;2.乳糖操纵子的发现及其意义乳糖操纵子的发现及其意义;3.乳糖操纵子的主要调控方式；乳糖操纵子的主要调控方式；4.色氨酸操纵子的结构及其主要调控方式。色氨酸操纵子的结构及其主要调控方式。第一节第一节 原核基因表达的调控原核基因表达的调控The Control of Prokaryotic Gene Expression一、转录水平的调控一、转录水平的

3、调控（一）操纵子模型（一）操纵子模型 由法国科学家由法国科学家JacobJacob和和MonodMonod于于19601960年提出的一个有关原核年提出的一个有关原核基因表达调控的模型。获得基因表达调控的模型。获得19651965年诺贝尔生理学奖。年诺贝尔生理学奖。The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1965.for their discoveries concerning genetic control of enzyme 1.1.基本概念基本概念 顺式作用元件（顺式作用元件（cis-acting element）：）：DNA元件是指元件是指D

4、NA上的一段序列，它只能作用于同一条上的一段序列，它只能作用于同一条DNA，故称为顺式作用，故称为顺式作用元件。元件。结构基因（结构基因（structural gene）：）：编码细胞必需的蛋白，如编码细胞必需的蛋白，如酶和结构蛋白的基因，叫结构基因。酶和结构蛋白的基因，叫结构基因。调节基因（调节基因（regulatory gene）：）：编码的产物能够调节其他编码的产物能够调节其他基因的表达，这样的基因叫调节基因。基因的表达，这样的基因叫调节基因。调节蛋白（调节蛋白（regulatory protein）：）：调节基因的表达产物，调节基因的表达产物，叫调节蛋白。由于调节蛋白能够自由地与其相应

5、的结合位点结叫调节蛋白。由于调节蛋白能够自由地与其相应的结合位点结合，故又称为反式作用因子（合，故又称为反式作用因子（trans-acting element）。）。包括正调节蛋白（又叫激活蛋白包括正调节蛋白（又叫激活蛋白activator）；负调节蛋白，）；负调节蛋白，又叫阻遏蛋白又叫阻遏蛋白(repressor)。?可诱导基因（可诱导基因（inducible gene）：）：当培养基中加入诱导物时，当培养基中加入诱导物时，可以诱导相应基因的表达，这些基因就叫可诱导基因。可以诱导相应基因的表达，这些基因就叫可诱导基因。组成型基因（组成型基因（constitutive gene）：）：为了维持

6、细菌或细胞的为了维持细菌或细胞的基本生命需要，总是在不断表达的基因，叫组成型基因。基本生命需要，总是在不断表达的基因，叫组成型基因。组成蛋白（组成蛋白（constitutive proteins）：）：在细胞内有许多蛋白在细胞内有许多蛋白质，其数量几乎不受外界环境的影响。这些蛋白质称为组成蛋质，其数量几乎不受外界环境的影响。这些蛋白质称为组成蛋白质。组成蛋白质合成的速度是遗传上规定的，由于（白质。组成蛋白质合成的速度是遗传上规定的，由于（1）启动）启动子的天然效率；（子的天然效率；（2）核糖体阅读信使的速度；（）核糖体阅读信使的速度；（3）其信使被）其信使被核酸酶降解的敏感性核酸酶降解的敏感性

7、(mRNA的寿命的寿命)。正调控（正调控（positive control）：）：在操纵子中，结构基因本来不在操纵子中，结构基因本来不表达，可当加入调节蛋白时，使该结构基因进行表达。这样的表达，可当加入调节蛋白时，使该结构基因进行表达。这样的调控叫正调控。调控叫正调控。负调控（负调控（negative control）：）：在操纵子中，结构基因本来在操纵子中，结构基因本来是表达的，当加入调节蛋白时，使该结构基因不表达。这样的是表达的，当加入调节蛋白时，使该结构基因不表达。这样的调控叫负调控。调控叫负调控。2.2.乳糖操纵子的结构乳糖操纵子的结构Figure 10.4 The lac opero

8、n occupies 6000 bp of DNA.At the left the lacI gene has its own promoter and terminator.The end of the lacI region is adjacent to the promoter,P.The operator,O,occupies the first 26 bp of the long lacZ gene,followed by the lacY and lacA genes and a terminator.lacZ codes for the enzyme-galactosidase,

9、whose active form is a tetramer of 500kDa.The enzyme breaks a-galactoside into its component sugars.For example,lactose is cleaved into glucose and galactose.lacY codes for the-galactoside permease,a 30kDa membrane-bound protein constituent of the transport system.This transports-galactosides into t

10、he cell.lacA codes for-galactoside transacetylase,an enzyme that transfers an acetyl group from acetyl-CoA to-galactosides.3.3.乳糖操纵子学说乳糖操纵子学说（Lac Operon Theory）一个或几个结构基因与一个调节基因和一个操纵基因组成一个或几个结构基因与一个调节基因和一个操纵基因组成一个操纵子。调节基因编码调节蛋白，调节蛋白与操纵基因结一个操纵子。调节基因编码调节蛋白，调节蛋白与操纵基因结合，从而调控结构基因的表达。合，从而调控结构基因的表达。乳糖为诱导物。当

11、有乳糖存在时，乳糖与有活性的调节蛋乳糖为诱导物。当有乳糖存在时，乳糖与有活性的调节蛋白（阻遏物）结合时，阻遏物失活，则不能与操纵基因结合，白（阻遏物）结合时，阻遏物失活，则不能与操纵基因结合，解除对解除对-半乳糖苷酶基因（结构基因）的抑制，开始表达。半乳糖苷酶基因（结构基因）的抑制，开始表达。如果去掉乳糖时，阻遏物又恢复其活力，与操纵基因如果去掉乳糖时，阻遏物又恢复其活力，与操纵基因DNA结合，将结合，将-半乳糖苷酶基因关闭。但这种关闭或开启并不是半乳糖苷酶基因关闭。但这种关闭或开启并不是100%100%。Figure 10.7 Repressor maintains the lac oper

12、on in the inactive condition by binding to the operator;addition of inducer releases the repressor,and thereby allows RNA polymerase to initiate transcription.4.4.调控类型调控类型 正调控（正调控（positive control）：）：在操纵子中，结构基因本来在操纵子中，结构基因本来不表达，当加入调节蛋白（不表达，当加入调节蛋白（无辅基诱导蛋白无辅基诱导蛋白）时，使该结构基）时，使该结构基因进行表达。这样的调控叫正调控。因进行表达。

13、这样的调控叫正调控。负调控（负调控（negative control）：）：在操纵子中，结构基因本来在操纵子中，结构基因本来是表达的，当加入调节蛋白（是表达的，当加入调节蛋白（阻遏蛋白阻遏蛋白）时，使该结构基因不）时，使该结构基因不表达。这样的调控叫负调控。表达。这样的调控叫负调控。1 1）可诱导的调控：可诱导的调控：在可诱导的操纵子中，加入在可诱导的操纵子中，加入 对基因表对基因表达有调节作用的小分子物质（达有调节作用的小分子物质（诱导物诱导物），则开启基因的转录活），则开启基因的转录活性。性。2 2）可阻遏的调控：可阻遏的调控：在可阻遏的操纵子中，加入在可阻遏的操纵子中，加入 对基因表对基

14、因表达有调节作用的小分子物质（达有调节作用的小分子物质（辅阻遏物辅阻遏物），则关闭基因的转录），则关闭基因的转录活性。活性。Figure 10.3 In positive control,trans-acting factors must bind to cis-acting sites in order for RNA polymerase to initiate transcription at the promoter.In a eukaryotic system,a structural gene is controlled individually.Figure 10.2 In ne

15、gative control,a trans-acting repressor binds to the cis-acting operator to turn off transcription.In prokaryotes,multiple genes are controlled coordinately.Figure 10.21 Control circuits are versatile and can be designed to allow positive or negative control of induction or repression.Figure 9.15 Fo

16、otprinting identifies DNA-binding sites for proteins by their protection against nicking.5.5.操纵基因的鉴定操纵基因的鉴定（foot-printingfoot-printing 技术）技术）内切酶内切酶核酸酶核酸酶 SDS-PAGE SDS-PAGE6.6.操纵基因的结构操纵基因的结构Figure 10.11 The lac operator has a symmetrical sequence.The sequence is numbered relative to the startpoint fo

17、r transcription at+1.The regions of dyad symmetry are indicated by the shaded blocks.Figure 10.20 Operators may lie at various positions relative to the promoter.7.7.操纵基因的位置操纵基因的位置Figure 9.10 RNA polymerase initially contacts the region from-55 to+20.When sigma dissociates,the core enzyme contracts

18、to-30;when the enzyme moves a few base pairs,it becomes more compactly organized into the general elongation complex.8.8.调节蛋白与操纵基因的结合调节蛋白与操纵基因的结合1）调节蛋白的基本结构）调节蛋白的基本结构Figure 10.14 The crystal structure of the core region of Lac repressor identifies the interactions between monomers in the tetramer.Ea

19、ch monomer is identified by a different color.2）其他调节蛋白的结构：如）其他调节蛋白的结构：如Zinc-finger and Leucine zipper etcFigure 21.3 Transcription factor SP1 has a series of three zinc fingers,each with a characteristic pattern of cysteine and histidine residues that constitute the zinc-binding site.Figure 21.15 Th

20、e basic regions of the bZIP motif are held together by the dimerization at the adjacent zipper region when the hydrophobic faces of two leucine zippers interact in parallel orientation.（二）色氨酸操纵子（二）色氨酸操纵子操纵子的其他调控形式操纵子的其他调控形式操纵子的调控类型操纵子的调控类型半乳糖操纵子半乳糖操纵子阿拉伯糖操纵子阿拉伯糖操纵子氨基酸操纵子氨基酸操纵子（色氨酸色氨酸、苏氨酸、组氨酸、苯丙氨、苏氨酸

21、、组氨酸、苯丙氨 酸、亮氨酸、异亮氨酸等十几种）酸、亮氨酸、异亮氨酸等十几种）核苷酸操纵子核苷酸操纵子色氨酸色氨酸（Trp）操纵子操纵子:目前，有多种氨基酸操纵子的结构已研究清楚，如目前，有多种氨基酸操纵子的结构已研究清楚，如色氨色氨酸酸、苏氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等、苏氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等十余十余种种。我们仅讨论。我们仅讨论Trp操纵子的基因表达调控。操纵子的基因表达调控。Trp操纵子是合成代谢途径中最具代表性的例子。它控制操纵子是合成代谢途径中最具代表性的例子。它控制着着5个结构基因（编码个结构基因（编码3种酶）的表达，分别为种酶）的表达，分别为trp

22、E，D（邻氨（邻氨基苯甲酸合成酶）基苯甲酸合成酶），C（吲哚甘油硼酸合成酶）（吲哚甘油硼酸合成酶），B，A（色（色氨酸合成酶氨酸合成酶 B链和链和A链）链）。当色氨酸少或缺乏时，这。当色氨酸少或缺乏时，这5个邻近个邻近的基因才开始转录成的基因才开始转录成mRNA。由于由于Trp操纵子是一个合成体系，与糖的分解代谢无关，操纵子是一个合成体系，与糖的分解代谢无关，所以，与所以，与Glu的存在与否没有关系，也就不存在的存在与否没有关系，也就不存在cAMP-CAP结结合位点。合位点。Figure 10.41 The trp operon consists of five contiguous stru

23、ctural genes preceded by a control region that includes a promoter,operator,leader peptide coding region,and attenuator.1.结构与功能结构与功能表表.衰减子控制的氨基酸合成的操纵子中前导肽的氨基酸序列衰减子控制的氨基酸合成的操纵子中前导肽的氨基酸序列操纵子操纵子 前导肽的氨基酸序列前导肽的氨基酸序列色氨酸色氨酸 MetLysAlaIlePheValLeuLysGlyTrpTrpArgThrSer(14aa)苏氨酸苏氨酸 MetLysArgIleSerThrThrIleThrT

24、hrThrIleThrIleThrThrGlyAsnGlyAlaGly组氨酸组氨酸 MetThrArgValGlnPheLysHisHisHisHisHisHisHisProAsp异亮氨酸异亮氨酸 MetThrAlaLeuLeuArgValIleSerLeuValValIleSerValValVaLIle缬氨酸缬氨酸GEDA IleIleProProCysGlyAlaAlaLeuGlyArgGlyLysAla亮氨酸亮氨酸 MetSerHisIleValArgPheThrGlyLeuLeuLeuLeuAsnAlaPheIleVei ArgGlyArgProValGlyGlyIleGlnHis苯丙

25、氨酸苯丙氨酸 MetLysHisIleProPhePhePheAlaPhePhePheThrPhePro异亮氨酸异亮氨酸-缬氨酸缬氨酸B MetThrThrSerMetLeuAsnAlaLysLeuLeuProThrAlaProSerAla AlaValValValValArgValValValVaLValGlyAsnAlaPro结构特点：结构特点：（1）阻遏物基因）阻遏物基因trpR 和结构基因和结构基因trpEDCBA 不紧密连锁；不紧密连锁；（2）操纵基因在启动子区域内；）操纵基因在启动子区域内；（3）启动子，操纵基因不直接和结构基因毗邻，而和前导）启动子，操纵基因不直接和结构基因毗邻，

26、而和前导序列直接相连；序列直接相连；（4）有衰减子结构。在合成代谢的操纵子的前导区内，存）有衰减子结构。在合成代谢的操纵子的前导区内，存在着类似终止子结构的一段在着类似终止子结构的一段DNA序列，该序列可以辅助阻遏作序列，该序列可以辅助阻遏作用，进行转录调控，故称为用，进行转录调控，故称为衰减子衰减子（attenuator）。）。2.调控方式调控方式trpRmRNAA:B:无活性无活性mRNAsTrptrpRmRNARNA pol 经测序后发现，在第一个结构基因（经测序后发现，在第一个结构基因（trpE）的）的5-端有一端有一个长个长160bp的前导序列（的前导序列（leader sequen

27、ce）。当此序列缺失）。当此序列缺失130160bp时，时，mRNA总是以最高水平表达。而当总是以最高水平表达。而当trp存在时，存在时，m R N A 的 表 达 水 平 降 低。因 此，称 此 序 列 为的 表 达 水 平 降 低。因 此，称 此 序 列 为 衰 减 子衰 减 子（attenuator）。）。3.衰减作用衰减作用Figure 10.42 An attenuator controls the progression of RNA pol.into the trp genes.RNA pol.initiates at the P and then proceeds to pos

28、ition 90,where it pauses before proceeding to the attenuator at 140.In the absence of Trp,the RNA pol.continues into the trpE genes(starts at+163).In the presence of Trp,90%probability of termination to release the 140b leader RNA.Figure 10.43 The trp leader region can exist in alternative base-pair

29、ed conformations.The center shows the four regions that can base pair.Region 1 is complementary to region 2,which is complementary to region 3,which is complementary to region 4.On the left is the conformation produced when region 1 pairs with region 2,and region 3 pairs with region 4.On the right i

30、s the conformation when region 2 pairs with region 3,leaving regions 1 and 4 unpaired.Figure 9.26 Intrinsic terminators include palindromic regions that form hairpins varying in length from 7-20 bp.The stem-loop structure includes a G-C-rich region and is followed by a run of U residues.Figure 11.29

31、 The alternatives for RNA polymerase at the attenuator depend on the location of the ribosome,which determines whether regions 3 and 4 can pair to form the terminator hairpin.衰减子调控系统的生物学意义：衰减子调控系统的生物学意义：（1）活性阻遏物与非活性阻遏物之间的转换可能较慢，而活性阻遏物与非活性阻遏物之间的转换可能较慢，而tRNA的荷载与否可能更快捷；的荷载与否可能更快捷；（2）氨基酸的主要用途是合成蛋白质，所以，以

32、氨基酸的主要用途是合成蛋白质，所以，以tRNA的的荷载情况为标准来进行调控可能更为合适；荷载情况为标准来进行调控可能更为合适；（3）阻遏蛋白与衰减子共同作用，提高了效率，避免了氨阻遏蛋白与衰减子共同作用，提高了效率，避免了氨基酸的浪费。当细胞内氨基酸高于某一水平时，可完全实现阻基酸的浪费。当细胞内氨基酸高于某一水平时，可完全实现阻遏；而低于该水平时，则启用衰减子进行微细调控。遏；而低于该水平时，则启用衰减子进行微细调控。某些氨基酸操纵子仅使用衰减子即可实现调控。某些氨基酸操纵子仅使用衰减子即可实现调控。二、翻译水平的调控二、翻译水平的调控翻译系统翻译系统Figure 10.48 Antisen

33、se RNA can be generated by reversing the orientation of a gene with respect to its promoter,and can anneal with the wild-type transcript to form duplex RNA.（一）反义（一）反义RNA的调控作用的调控作用mRNA 5反义反义RNAAUG+1S-D 3 以大肠杆菌外膜蛋白的表达为例，说明反义以大肠杆菌外膜蛋白的表达为例，说明反义RNA的调控的调控作用。作用。大肠杆菌外膜蛋白有两种：大肠杆菌外膜蛋白有两种：omp C和和omp F。它们的表。它们

34、的表达受渗透压的调节。达受渗透压的调节。渗透压高：渗透压高：omp C合成增多，合成增多，omp F的合成受到控制；的合成受到控制；渗透压低：渗透压低：omp F合成增多，合成增多，omp C的合成受到控制。的合成受到控制。Figure 10.46 Increase in osmolarity activates EnvZ,which activates OmpR,which induces transcription of micF and ompC(not shown).micF RNA is complementary to the 5-region of ompF mRNA and p

35、revents its translation.Figure 10.45 Antisense RNA can affect function or stability of an RNA target.1）调控翻译）调控翻译的起始；的起始；2）调控）调控RNA的稳定性；的稳定性；3）调控转录）调控转录的终止。的终止。（二）反义（二）反义RNA的应用的应用 Synthesis of antisense RNA can inactivate a target RNA in either prokaryotic or eukaryotic cells.Artificial genes coding

36、for antisense RNAs have been introduced into E.coli,where they prevent expression of the specific target genes to whose mRNAs they are complementary.This technique offers a powerful approach for turning off genes at will;for example,the function of a regulatory gene can be investigated by introducin

37、g an antisense version.An extension of this technique is to place the antisense gene under control of a promoter itself subject to regulation.Then the target gene can be turned off and on by regulating the production of antisense RNA.This technique allows investigation of the importance of the timin

38、g of expression of the target gene.第二节第二节 真核基因表达的调控真核基因表达的调控The Control of Eukaryotic Gene Expression主要内容：主要内容：1.真核基因表达调控的主要特点；真核基因表达调控的主要特点；2.Dhfr基因加压筛选的机制；基因加压筛选的机制；3.抗体基因表达过程中的染色体重排机制；抗体基因表达过程中的染色体重排机制；4.mRNA前体的可变剪接及其意义；前体的可变剪接及其意义；5.RNA编辑编辑真核生物与原核生物基因表达调控的特点比较：真核生物与原核生物基因表达调控的特点比较：1.原核生物无细胞核，真核生

39、物具有核模包裹着原核生物无细胞核，真核生物具有核模包裹着的细胞核，所以原核基因的转录和翻译通常偶联在一的细胞核，所以原核基因的转录和翻译通常偶联在一起，而真核基因的转录是在细胞核中进行，翻译在胞起，而真核基因的转录是在细胞核中进行，翻译在胞质中进行；质中进行；2.原核的染色质基本上是裸露的原核的染色质基本上是裸露的DNA，而真核的，而真核的染色质则是由染色质则是由DNA与组蛋白紧密结合形成为核小体；与组蛋白紧密结合形成为核小体；在原核细胞中，染色质的结构对基因的表达没有在原核细胞中，染色质的结构对基因的表达没有明显的调控作用，而在真核中，这种作用是明显的。明显的调控作用，而在真核中，这种作用是

40、明显的。3.原核生物的基因数目少，而且绝大多数是连续原核生物的基因数目少，而且绝大多数是连续的。而真核生物的基因数目众多，多数基因组基因都的。而真核生物的基因数目众多，多数基因组基因都是不连续的，含有数量不等的内含子以及功能不清的是不连续的，含有数量不等的内含子以及功能不清的重复序列等；重复序列等；4.真核生物生成的初始转录物需在核中进行一系真核生物生成的初始转录物需在核中进行一系列的转录后加工和运输，所以，真核基因的表达有多列的转录后加工和运输，所以，真核基因的表达有多种转录后的调控机制，如种转录后的调控机制，如5-端加帽、端加帽、3-端加端加poly(A)尾、剪接及成熟尾、剪接及成熟mRN

41、A由胞核到胞质的运输由胞核到胞质的运输等；等；5.原核基因转录多为多顺反子，即参与同一个代原核基因转录多为多顺反子，即参与同一个代谢途径的多个蛋白基因串联在一起，受同一个调控序谢途径的多个蛋白基因串联在一起，受同一个调控序列的调控；而真核基因转录多为单顺反子。而且一个列的调控；而真核基因转录多为单顺反子。而且一个真核基因通常有多个调控序列，必须有多个激活物同真核基因通常有多个调控序列，必须有多个激活物同时特异地结合在调控序列上，才能启动基因的转录；时特异地结合在调控序列上，才能启动基因的转录；6.在原核基因转录的调控中，既有激活物的调控在原核基因转录的调控中，既有激活物的调控（正调控），又有阻

42、遏物的调控（负调控），二者同（正调控），又有阻遏物的调控（负调控），二者同等重要。在真核中虽然也有正调控成分和负调控成分，等重要。在真核中虽然也有正调控成分和负调控成分，但迄今已知的主要是正调控。但迄今已知的主要是正调控。7.真核生物大都为多细胞生物，在个体发育过程中逐步分真核生物大都为多细胞生物，在个体发育过程中逐步分化形成各种组织和细胞类型。分化是不同基因表达的结果。不化形成各种组织和细胞类型。分化是不同基因表达的结果。不同类型的细胞，功能不同，基因表达的情况也不一样。某些基同类型的细胞，功能不同，基因表达的情况也不一样。某些基因仅特异地在某种细胞中表达，称为细胞特异性或组织特异性因仅特异

43、地在某种细胞中表达，称为细胞特异性或组织特异性表达，因而具有调控这种特异性表达的机制。表达，因而具有调控这种特异性表达的机制。8.真核生物对外界环境条件变化的反应和原核生物十分不真核生物对外界环境条件变化的反应和原核生物十分不同。同一群原核生物细胞处在相同的环境条件中，对环境条件同。同一群原核生物细胞处在相同的环境条件中，对环境条件的变化会作出基本一致的反应；而真核生物常常只有少部分细的变化会作出基本一致的反应；而真核生物常常只有少部分细胞基因的表达直接受到环境条件变化的影响和调控，其他大部胞基因的表达直接受到环境条件变化的影响和调控，其他大部分间接或不受影响。分间接或不受影响。一、染色体水平

44、的调控一、染色体水平的调控（一）染色体扩增（一）染色体扩增 染色体扩增的本质染色体扩增的本质是细胞内特定基因拷贝数的专一性大是细胞内特定基因拷贝数的专一性大量扩增。量扩增。dhfr基因的扩增机制。基因的扩增机制。Mammalian genes for DHFR(dihydrofolate reductase)have the same relative organization of rather short exons and very long introns,but vary extensively in the lengths of corresponding introns.Figu

45、re 17.28 The dhfr gene can be amplified to give unstable copies that are extra-chromosomal(double minutes)or stable(chromosomal).Extra-chromosomal copies arise at early times.1.扩增类型：扩增类型：Stable lines and Unstable linesFigure 17.30 Amplified extrachromosomal dhfr genes take the form of double-minute

46、chromosomes,as seen in the form of the small white dots.Figure 17.29 Amplified copies of the dhfr gene produce a homo-geneously staining region(HSR)in the chromosome.CHO野生型野生型CHOr2.dhfr基因扩增的机理和特点基因扩增的机理和特点 （1）机理：）机理：非同源重组非同源重组Figure 15.8 Reciprocal recombination between direct repeats excises the ma

47、terial between them;each product of recombination has one copy of the direct repeat.Figure 15.9 Reciprocal recombination between inverted repeats inverts the region between them.（2）特点：）特点：A.在用在用MTX加压筛选的初期，细胞大部分或全部是不稳加压筛选的初期，细胞大部分或全部是不稳定的；定的；B.dhfr基因的单细胞拷贝数的变化范围为基因的单细胞拷贝数的变化范围为40400，随着，随着加压程度的提高，拷贝数逐

48、渐增加，对加压程度的提高，拷贝数逐渐增加，对MTX的耐受力也相应的耐受力也相应提高；提高；C.dhfr基因的长度为基因的长度为31kb，但被扩增的，但被扩增的DNA长度可达长度可达5001 000kb；D.当当MTX压力解除后，压力解除后，dhfr基因将逐渐减少；基因将逐渐减少；E.当与当与dhfr基因相连的外源基因相连的外源DNA导入细胞后，有整合到导入细胞后，有整合到内源内源dhfr基因位点的趋势。基因位点的趋势。3.dhfr加压系统的应用加压系统的应用 EPO（促红细胞生成素）的高效表达。（促红细胞生成素）的高效表达。pCMV/EPOCHO cell line/dhfr-Stable H

49、igh ExpressionMTXTransformationEPOExtractionpurification（二）染色体重排（二）染色体重排1.免疫球蛋白（抗体）的产生、种类、结构和多样性免疫球蛋白（抗体）的产生、种类、结构和多样性 The immune response of vertebrates provides a protective system that distinguishes foreign proteins from the proteins of the organism itself.Foreign material(or part of the foreign

50、material)is recognized as comprising an antigen.The immune system provides a striking and extensive case in which the content of the genome changes,when recombination creates active genes in lymphocytes.B cells，T cells mature in the thymus.Each class of lymphocyte uses the rearrangement of DNA as a