真核基因转录调节真核基因组结构特点真核基因组课件.ppt

1、 第三节第三节真核基因转录调节真核基因转录调节 一、真核基因组结构特点一、真核基因组结构特点 （一）真核基因组结构庞大（一）真核基因组结构庞大编码基因约编码基因约3 3万个万个（二）单顺反子（二）单顺反子 （三）重复序列（三）重复序列多拷贝序列多拷贝序列单拷贝序列单拷贝序列 （四）基因不连续性（四）基因不连续性高度重复序列（次）106中度重复序列（次）103104 二、真核基因表达调控特点二、真核基因表达调控特点（一）（一）RNA聚合酶聚合酶（二）活性染色体结构变化（二）活性染色体结构变化 1.对核酸酶敏感对核酸酶敏感 当当用用DNase I处理时，活化的染色质处理时，活化的染色质DNA 会出

2、现一些会出现一些DNase I超敏位点，常出现在调节超敏位点，常出现在调节 蛋白结合位点附近。蛋白结合位点附近。2.DNA2.DNA拓扑结构变化拓扑结构变化基因活化时，基因活化时，RNARNA聚合酶下游的转录区聚合酶下游的转录区为正超螺旋，阻碍核小体的形成；为正超螺旋，阻碍核小体的形成；RNARNA聚合聚合酶上游的酶上游的DNADNA则为负超螺旋，有利于核小体则为负超螺旋，有利于核小体的再形成。的再形成。3.DNA3.DNA碱基修饰变化碱基修饰变化基因活化时，基因基因活化时，基因5 5 侧翼区的胞嘧啶甲侧翼区的胞嘧啶甲基化范围变小。基化范围变小。4.组蛋白变化组蛋白变化 富含富含Lys的组蛋白

3、的组蛋白；H2A、H2B二聚体不稳定性二聚体不稳定性；组蛋白修饰，使核小体不稳定；组蛋白修饰，使核小体不稳定；H3组蛋白巯基暴露。组蛋白巯基暴露。（三）正性调节占主导（三）正性调节占主导采用正性调节机制更有效，可提高特异采用正性调节机制更有效，可提高特异性和精确性；性和精确性；采用负性调节不经济。采用负性调节不经济。（四）转录与翻译分隔进行（四）转录与翻译分隔进行（五）转录后修饰、加工（五）转录后修饰、加工 三、真核基因转录激活调节三、真核基因转录激活调节 （一）顺式作用元件（一）顺式作用元件 1.1.启动子启动子 真核基因启动子是真核基因启动子是RNARNA聚合酶结合位点周聚合酶结合位点周

4、围的一组转录控制组件，至少包括一个围的一组转录控制组件，至少包括一个转录转录 起始点起始点以及一个以上的以及一个以上的功能组件。功能组件。TATA盒GC盒CAAT盒 TATA盒：盒：（TATAAAA）位置：位置：25 30bp是是TFD结合位点。结合位点。控制转录起始的准确性及频率。控制转录起始的准确性及频率。GC盒盒：（GGGCGG）CAAT盒盒：（GCCAAT）位置：位置：70bp附近附近 与相应蛋白因子结合，提高或改变转录效率。与相应蛋白因子结合，提高或改变转录效率。2.增强子（增强子（enhancer）指远离转录起始点、决定基因的时间、指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性表达、

5、增强启动子转录活性的空间特异性表达、增强启动子转录活性的 DNA序列，其发挥作用的方式通常与方向、序列，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。距离无关。3.沉默子（沉默子（silencer）为负性调节元件，当其结合特异蛋白为负性调节元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。因子时，对基因转录起阻遏作用。（二）反式作用因子（二）反式作用因子 1.转录调节因子分类转录调节因子分类 （1）基本转录因子）基本转录因子 是是RNA聚合酶结合启动子所必需的一组聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白因子，决定三种蛋白因子，决定三种RNA转录的类别。转录的类别。（2）特异转录因子）特异转录因子 为个别基因

6、转录所必需，决定该基因的为个别基因转录所必需，决定该基因的时间、空间特异性表达。时间、空间特异性表达。转录激活因子：转录激活因子：如增强子结合蛋白（如增强子结合蛋白（EBP）转录抑制因子：转录抑制因子：如沉默子结合蛋白如沉默子结合蛋白 2.2.转录调节因子结构转录调节因子结构 DNADNA结合域结合域 转录激活域转录激活域 蛋白质蛋白质结合域（二聚化结构域）蛋白质蛋白质结合域（二聚化结构域）酸性激活域谷氨酰胺富含域脯氨酸富含域 常见的常见的DNA结合域：结合域：锌指（锌指（zinc finger）亮氨酸拉链（亮氨酸拉链（leucine zipper）螺旋环螺旋（螺旋环螺旋（helix-loop-helix）（三（三）mRNA转录激活及其调节转录激活及其调节 RNA聚合酶聚合酶II在转录因子帮助下，在转录因子帮助下，形成转录起始复合物。形成转录起始复合物。复习思考题：复习思考题：1.1.概念：概念：（1 1）操纵子）操纵子（2 2）增强子）增强子（3 3）顺式作用元件）顺式作用元件（4 4）反式作用因子）反式作用因子（5 5）基因组）基因组（6 6）基因表达）基因表达 2.2.简述操纵子的结构与功能。简述操纵子的结构与功能。3.3.简述乳糖操纵子的调控原理。简述乳糖操纵子的调控原理。4.4.简述基因表达调控的主要要素。简述基因表达调控的主要要素。