第三章-基因表达调控(二讲义).pptx

单击此处编辑母版标题样式,2022-08-25,药学院 金晶,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,2022-08-25,药学院 金晶,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,基因表达的调控,二、真核基因表达调控,药学院 金晶,1,2025/12/10 周三,真核生物与原核生物的,基因,调控差异,药学院 金晶,2,原核生物,真核生物,操纵子调控,多样化调控，更为复杂,基因组小，如大肠杆菌：总长,4.6x10,6,bp,，编码,4288,个基因，平均每个基因,1100bp,基因组大，人类基因组全长,3x10,9,bp,，编码约,5,万个基因，大多为重复序列,基因分布在同一染色体上,DNA,与组蛋白结合成染色质，染色质的变化调控基因表达；,基因分布在不同的染色体上，存在不同染色体之间基因的调控,适应外界环境，由操作单元调控表达,基因差别表达是细胞分化和功能的核心,转录和翻译同时进行，大部分为转录水平调控,转录和翻译在时间和空间上均不同，从,DNA,到蛋白质的各层次上都有调控,2025/12/10 周三,真核基因表达的调控点,药学院 金晶,3,DNA,扩增,重排,丢失,转录,初始转录物,加工,RNA,转运,翻译,成熟蛋白质,核苷酸,降解,多肽前身物,加工（内切、-,SS,-形成）,修饰（磷酸化、乙酰化、甲酰化）,加入（糖基、脂质）,短肽,氨基酸,执行功能,降解,转录前调控,转录调控,转录后调控,翻译调控,翻译后调控,（内切、加头、,甲基化、氧化）,2025/12/10 周三,（一）染色体结构对转录的影响,染色体重排的调控,真核生物基因组中的,DNA,序列可发生重排，这种重排是由特定基因组的遗传信息决定的；,重排后的基因序列转录成,mRNA,，翻译成蛋白质，在真核生物细胞生长发育中起关键作用；,因此，尽管基因组中的,DNA,序列重排并不是一种普通方式，但它是有些基因调控的重要机制。,药学院 金晶,4,2025/12/10 周三,基因重排的结果：,基因空间的位置改变,可伴有基因片段的扩增或丢失,染色体易位、外源基因的嵌入、整合,药学院 金晶,5,2025/12/10 周三,易位使,9,号染色体长臂（,9q34,）上的原癌基因,abl,和,22,号染色体,(22q11),上的,bcr,(break point cluster region),基因重新组合成融合基因。后者具有增高的酪氨酸激酶活性特性，为,慢性粒细胞性白血病,的发病原因。,如：费城染色体,2025/12/10 周三,药学院 金晶,6,伊马替尼,2.,基因的丢失、扩增,1,）,基因丢失,一些原生动物、昆虫的个体发育过程中，许多体细胞常会丢失整条或部分染色体，只有生殖细胞中始终保留整套染色体。,被丢失的染色体其上的遗传信息可能对体细胞来说没有什么意义，而对生殖细胞的发育也许是不可缺少的。,药学院 金晶,7,2025/12/10 周三,例如：马蛔虫的发育,马蛔虫受精卵细胞只有一对染色体（,2n=2,），但染色体上有多个着丝粒。,在发育早期仅一个着位点发挥作用，保证正常有丝分裂的进行。发育后一阶段，在纵裂的细胞中染色体分成很多小片段，其中部分含着丝点，不含着丝点的片段在分裂中丢失。,这种丢失是不可逆的。,药学院 金晶,8,2025/12/10 周三,马蛔虫卵细胞基因丢失模式图,药学院 金晶,9,生殖细胞,体细胞,2025/12/10 周三,2,）,基因扩增,DNA,的扩增其本质是指细胞内特定基困拷贝数专一性大量增加的现象称为,基因的扩增,（,amplification,）。,药学院 金晶,10,2025/12/10 周三,rRNA,基因的扩增,非洲爪蟾的每条染色体上有约,450,拷贝编码,18S r RNA,和,28S r RNA,的,DNA,，它们成簇存在，重复串联在一起，形成核仁组织区。,在卵母细胞中它们的拷贝数扩大了,1000,倍以上。产生的,rRNA,，组装成核糖体，储备在核仁中到减数分裂时再释放出来。,卵母细胞为胚胎的发育提供营养物质，直到发育成蝌蚪阶段。,药学院 金晶,11,2025/12/10 周三,rRNA,基因簇,卵母细胞的核中有数以千计大小不等的核仁。每个核仁含有大小不同的环状,rDNA,，它是染色体上,18S,和,28S rDNA,的串联重复单位经滚环复制从染色体上释放出来的。,药学院 金晶,12,rRNA,基因簇,扩增后的,rRNA,基因簇,2025/12/10 周三,染色质水平的调控,真核细胞中基因转录的模板是染色质而不是裸露的,DNA,，因此染色质呈疏松或紧密结构，即是否处于活化状态是决定,RNA,聚合酶能否有效行使转录功能的关键。,药学院 金晶,13,2025/12/10 周三,1,）,活性染色质,按功能状态的不同可将染色质分为,活性染色质和非活性染色质,，,所谓活性染色质是指具有转录活性的染色质；非活性染色质是指没有转录活性的染色质,。,药学院 金晶,14,2025/12/10 周三,（,1,）,染色质活性状态,活性染色质由于核小体构型发生构象改变，往往具有疏松的染色质结构,便于转录调控因子与顺式调控元件结合和,RNA,聚合酶在转录模板上滑动。,药学院 金晶,15,2025/12/10 周三,（,2,）活性染色质中的,DNA,转录活性高的区域呈现伸展蓬松的状态；,DNA,拓扑结构变化,天然双链,DNA,均以负性超螺旋构象存在；,药学院 金晶,16,正超螺旋,负超螺旋,转录方向,2025/12/10 周三,RNA-pol,（,3,）,活性染色质的结构特征,由于核小体的构象和组分发生明显的变化：,对,DNase I,呈现敏感性,组蛋白,H1,含量减少,核心组蛋白乙酰化程度高,H2A-H2B,二聚体不稳定,药学院 金晶,17,2025/12/10 周三,DNase,的敏感性和基因表达,当一个基因成为转录活性状态时，含有这个基因的染色质区域对,DNase,（一种内切酶）降解的敏感性要比无转录活性区域高得多。这是由于此区域染色质的,DNA,蛋白质结构变得松散，,DNase,易于接触到,DNA,之故。,药学院 金晶,18,DNase,对,Dnase,高敏感点,组蛋白核心,2025/12/10 周三,DNase,敏感区域,只有在活跃表达的组织中的基因才显示对,DNase,降解的敏感性；,在某组织中，具有转录潜能的基因区域才能出现对,DNase,降解的敏感性；,同一区域对,DNase,降解的敏感性不同，基因编码区敏感性一般，而调控区域高度敏感,-,超敏感区域,。,药学院 金晶,19,2025/12/10 周三,（二）,DNA,的修饰,包括,DNA,的甲基化,组蛋白的修饰,药学院 金晶,20,2025/12/10 周三,1.DNA,的甲基化和去甲基化,DNA,上存在着细胞行使各种功能所需要的各种信息，在行使不同功能时又需在,DNA,上利用或消除有关的信息，这种利用和消除可能是由,DNA,可逆性甲基化提供的。,在不表达的基因中，启动区的甲基化程度很高，而处于活化状态的基因则甲基化程度较低。,甲基化可使基因失活，去甲基化又可使基因恢复活性,。,药学院 金晶,21,2025/12/10 周三,DNA,甲基化参与基因表达调控,DNA,甲基化是最早发现的修饰途径之一，可能存在于所有高等生物中。,DNA,甲基化能关闭某些基因的活性，去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达,。,DNA,甲基化的主要形式,5-,甲基胞嘧啶，,N6-,甲基腺嘌呤和,7-,甲基鸟嘌呤。,在真核生物中，,5-,甲基胞嘧啶主要出现在,CpG,中，原核生物中,CCA/TGG,和,GATC,也常被甲基化。,药学院 金晶,22,2025/12/10 周三,DNA,甲基化酶,药学院 金晶,23,腺苷甲硫氨酸,如果用基因打靶的方法除去主要的,DNA,甲基化酶，小鼠的胚胎就不能正常发育而死亡，可见,DNA,的甲基化对基因表达调控是重要的,SAM,SAH,Mtase,2025/12/10 周三,2025/12/10 周三,药学院 金晶,24,DNA,甲基化至少可导致,甲基化阻遏,RNA,聚合酶对启动子的识别,妨碍,RNA,聚合酶对,DNA,模板的识别,2.,组蛋白的修饰,各种真核生物中的组蛋白极端保守，其氨基酸顺序、结构和功能都十分相似；,组蛋白仍可被修饰，如甲基化，乙酰基化和磷酸化；,组蛋白被修饰，使其和,DNA,的结合由紧变松，这样,DNA,链才能和,RNA,聚合酶或调节蛋白相互作用。,因此组蛋白的作用本质上是真核基因调节的负控制因子，即它们是基因转录的抑制物,。,药学院 金晶,25,2025/12/10 周三,核小体结构变化对基因表达的影响,核小体是染色质的基本结构单位。目前已有许多实验均证明，核小体在基因表达中起作重要的作用。,一般来说，核小体覆盖了整个染色质；,但是核小体的分布并不是随机的、均匀的。在染色质上核小体的定位与,DNA,分子同组蛋白的相互作用，以及各种蛋白因子的影响等有关。,药学院 金晶,26,200bp,2025/12/10 周三,H1,，,H2A,H2B,H3,，,H4,（,1,）,组蛋白的乙酰化,发生在,N,端碱性氨基酸集中区的赖氨酸和丝氨酸的残基上；,组蛋白乙酰化反应多发生在核心组蛋白,N,端碱性氨基酸集中区的特定,Lys,残基。于此，将乙酰辅酶,A,的乙酰基转移到,Lys,的,NH,+3,中和掉一个正电荷,.,这样可减弱,DNA,与组蛋白的相互作用。,由组蛋白乙酰转移酶催化；,降低核小体的稳定性。,药学院 金晶,27,2025/12/10 周三,降低核小体的稳定性模型,药学院 金晶,28,带有正电荷赖氨酸残基与带有负电荷的,DNA,紧密接合,乙酰化消弱了赖氨酸残基正电荷,2025/12/10 周三,（,2,）,组蛋白的磷酸化,组蛋白,H1,是染色体凝集的主要蛋白；,由于带负电荷的磷酸基修饰了,H1,的丝氨酸和组胺酸的,-OH,基团，使之与,DNA,亲和力下降，造成染色质疏松。,药学院 金晶,29,2025/12/10 周三,（三）转录水平的调控,是基因表达调控的主要阶段。,真核生物的,RNA,聚合酶不直接接触启动子，必须依赖转录因子与启动子结合后方可进入启动子区域参与转录起始复合物的组装。,包括顺式作用元件和反式作用因子。,药学院 金晶,30,2025/12/10 周三,1.,顺式作用元件,1,）启动子：,RNA,聚合酶,的启动子为例：,存在于结构基因上游，与基因转录启动有关的一段特殊,DNA,顺序称为启动子（,promoter),。,核心启动子与原核生物类似，也含有一段富含,TATA,的顺序，称为,TATA,盒。除此之外，还可见,CAAT,盒和,GC,盒。,药学院 金晶,31,2025/12/10 周三,启动子元件,启动子中的元件可以分为两种：,核心启动子元件,上游启动子元件,核心启动子元件,指,RNA,聚合酶起始转录所必需的最小的,DNA,序列，包括转录起始点及其上游,25/,30bp,处的,TATA,盒，和转录起始位点的起始子。,核心元件单独起作用时只能确定,转录起始位点,和产生基础水平的转录。,药学院 金晶,32,2025/12/10 周三,上游启动子元件：,包括通常位于,70bp,附近的,CAAT,框，,GC,框，八聚体（,octamer,），,ATF,结合位点。,这些元件与相应的蛋白因子结合能提高或改变,转录效率,。,不同基因具有不同的上游启动子元件，其位置也不相同，这使得不同的基因表达分别有不同的调控。,药学院 金晶,33,2025/12/10 周三,真核启动子含有不同的组件,药学院 金晶,34,SV40,早期启动子,胸苷激酶,组蛋白,H2B,-140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 +1,Oct CAAT GC TATA Cap,2025/12/10 周三,表 哺乳动物,RNA,聚合酶,启动子上游转录因子结合的序列元件,组件,保守顺序,DNA,长度,结合因子,大小（,Da,）,丰度（,/,细胞）,分布,TATA box,TATAAAA,10bp,TBP,27,000,?,普遍,CAAT box,GGCCAATCT,22bp,CTF/NF1,60,000,300,000,普遍,GC box,GGGCGG,20bp,SP1,165,000,60,000,普遍,Octamer,ATTTGCAT,20bp,Oct-1,76,000,?,普遍,Octamer,ATTTGCAT,23bp,Oct-2,52,000,?,淋巴细胞,B,GGGACTTTCC,10bp,NFB,44,000,?,淋巴细胞,B,GGGACTTTCC,10bp,H2TH1,?,?,普遍,ATF,GTGACGT,20bp,ATF,?,?,普遍,药学院 金晶,35,B.Lewin:GENES.1994,table 29.3,2025/12/10 周三,顺式作用元件的功能,核心启动子：,决定转录的方向和,精确的起始位点,，只能引起低水平的转录。,上游启动子：,影响转录起始的,频率、强度,；主要通过各自结合的蛋白调控因子直接作用于基础转录因子的靶位点，以增强转录起始复合物的组装能力，但不具有组织特异性调控功能。,药学院 金晶,36,2025/12/10 周三,2,）,调控元件,基因调控元件是指位于远端调控区的顺式作用元件，包括：,增强子（,enhancer),沉默子（,silencer),药学院 金晶,37,2025/12/10 周三,增强子（,enhancer,）：,增强子是指一些远离转录起始点，能够增强该基因转录活性的的调控元件。,在真核生物中，增强子一般位于转录起始点上游,-100bp,以上，跨度为,100,200bp,。,它由多个独立的、具有特征性的核苷酸序列所组成，其中“核心”元件（,element,）常由,8,12,个,bp,组成；可以有完整的或部分的回文结构，并以单拷贝或多拷贝串联的形式存在。,药学院 金晶,38,2025/12/10 周三,增强子突出特点是：,增强转录效果明显，可达,200,倍；,位置不固定，在转录起始点,5,或,3,侧均能起作用，发挥作用与受控基因的远近距离相对无关，不具有方向性，相对于启动子的任一指向均能起作用；,通常具有一些短的重复顺序，基本组件为,8-12bp,；,具有严格组织或细胞特异性；,没有基因专一性，对同源或异源基因均有效；,可接受外部信号驱使，又被称为反应元件。,2025/12/10 周三,药学院 金晶,39,3,沉默子：,能够对基因转录起阻遏作用的,DNA,片段，属于负性调控元件。,药学院 金晶,40,2025/12/10 周三,应答元件,(response element),应答元件是位于结构基因上游能被,特定转录因子,识别和结合，从而调控,专一性,基因,表达,的,DNA,序列,，如：,热激应答元件,(heat shock response element,，,HSE,),、,金属应答元件,(metal response element,，,MRE,),、,糖皮质激素应答元件,(glucor-ticoid response element,，,GRE,),血清应答元件,(serum response element,，,SRE),等。,药学院 金晶,41,2025/12/10 周三,表,-,结合于反应元件的特殊转录因子,药学院 金晶,42,调节剂,组件,保守顺序,DNA,长度,因子,大小（,kDa,）,热休克,HSE,CNNGAANNTCCNNG,27bp,HSTF,93,糖皮质激素,GRE,TGGTACAAATGTTCT,20bp,受体,94,弗波酯,TRE,GACTCA,22bp,AP1,39,血清,SRE,CCATATTAGG,20bp,SRF,52,B.Lewin:GENES.1994,table 30.1,2025/12/10 周三,2.,反式作用因子：,反式作用因子是能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件核心序列上，并参与调控靶基因转录效率的一组蛋白质,。,真核生物的转录调控多数是通过反式作用因子与,DNA,顺式作用元件的相互作用来实现的。,真核生物反式作用因子通常属于转录因子（,transcription factor,，,TF,）。,药学院 金晶,43,2025/12/10 周三,转录因子的种类,真核,RNA,聚合酶仅靠自身不能与启动子结合，它们需要转录因子（主要是蛋白质）的协助,转录因子有两类,通用转录因子,（,general transcription factors,）,基因特异转录因子,（,gene-specific transcription factors,药学院 金晶,44,2025/12/10 周三,通用转录因子（基本转录因子）,以反式作用影响转录的因子可统称为,转录因子,(TF),。,RNA,聚合酶是一种反式作用于转录的蛋白因子。,通用转录因子能使聚合酶结合到启动子上，形成预起始复合物（,preinitiation complex,），包括形成开启的启动子复合物（,open promoter complex,），但只能导致基础水平的转录。,与,RNA,聚合酶,、,、,相应的转录因子分别称为,TF,、,TF,、,TF,。,药学院 金晶,45,2025/12/10 周三,特异性转录因子,能够选择性调控某种或某些基因转录表达的蛋白质因子称为,特异性转录因子,。,目前较清楚的是调控免疫球蛋白基因表达的核内蛋白质因子（,NF,），已发现存在,NFA,，,NF2A,，,NFB,，,NFB4,，,NF,等亚类。,药学院 金晶,46,2025/12/10 周三,转录因子的结构：,目前已知，反式作用因子至少含有三个功能域，即：,DNA,结合功能域，,转录活性功能域,其它转录因子结合功能域。,药学院 金晶,47,DNA,结合结构域,转录激活结构域,结构域,连接区,P,P,2025/12/10 周三,1,）,DNA,结合域,DNA,结合域的核心部分为,DNA,结合基序，为蛋白质的一个肽段，可,识别双螺旋,DNA,的碱基序列,。,转录因子的某些区段进入,DNA,双螺旋的大沟或小沟，直接阅读所识别的序列，并通过分子表面相互作用与,DNA,稳定结合。,药学院 金晶,48,2025/12/10 周三,(1),螺旋,-,转角,-,螺旋,由两段,-,螺旋夹一段,-,折迭构成，,-,螺旋与,-,折迭之间通过,-,转角或成环连接，即螺旋,-,转角,-,螺旋结构。,药学院 金晶,49,2025/12/10 周三,螺旋,-,转角,-,螺旋结构嵌入,DNA,双螺旋,两亚基通过,-,折迭而形成二聚体，相当于,DNA,的一个螺距的长度，而每一亚基的一段,a,-,螺旋则刚好能嵌入,DNA,双螺旋的大沟中与,DNA,紧密结合。,第一个螺旋稳定并使第二个螺旋暴露出来，与,DNA,的大沟作用，而特异性地与碱基接触。,药学院 金晶,50,2025/12/10 周三,N,端,a,-,螺旋,C,端,a,-,螺旋,(2),锌指结构：,锌指结构域（,zinc finger motif,）是指由少数保守的氨基酸短肽链围绕,Zn,2+,离子折叠形成的一指状结构。,含有锌指结构的蛋白质称为锌指蛋白。,锌指结构首先是在,DNA,结合区发现的，但在非,DNA,结合蛋白中也存在。目前已确认的锌指结构有,6,种。,药学院 金晶,51,2025/12/10 周三,C2H2,锌指结构,每四个半光氨酸残基或,His,残基螯合一分子,Zn,2+,，其余约,12-13,个残基则呈指样突出，刚好能嵌入,DNA,双螺旋的大沟中而与之相结合。,每个蛋白质分子中可含,2-9,个锌指结构。,药学院 金晶,52,2025/12/10 周三,C2C2,锌指结构,药学院 金晶,53,C,C,C,C,C,C,C,C,2025/12/10 周三,锌指结构与,DNA,双螺旋结构结合,药学院 金晶,54,2025/12/10 周三,(3),亮氨酸拉链结构：,亮氨酸拉链是一种富含亮氨酸的蛋白链形成的二聚体基序。,由两段,-,螺旋平行排列构成，其,-,螺旋中存在每隔,7,个残基,规律性排列的,Leu,残基，,Leu,侧链交替排列而呈拉链状。两条肽链呈钳状与,DNA,结合。,药学院 金晶,55,2025/12/10 周三,与,DNA,结合的示意图,药学院 金晶,56,两条肽链呈钳状与,DNA,结合。,2025/12/10 周三,（,4,）螺旋,-,环,-,螺旋,(HLH),大部分以异二聚体形式存在：有一条含有两个亲水的,-,螺旋,链长为,40,50 aa,，两个,-,螺旋由很长的连接区形成的环相连；,其结构与上述的亮氨酸拉链结构非常相似，只是在,2,个,螺旋结构之间增加了一段非螺旋链结区（环），故称为螺旋,-,环,-,螺旋结构。,螺旋的一侧有疏水氨基酸，两条链依赖疏水氨基酸的相互作用形成同二聚体或异二聚体，,HLH,通过,螺旋疏水区形成二聚体，多数,HLH,蛋白还含有一个结合,DNA,所需要的碱性氨基酸区域。,药学院 金晶,57,2025/12/10 周三,螺旋,-,环,-,螺旋结构,这种结构 与螺旋,-,转角,-,螺旋结构的差别在于它的两个,a,螺旋的一侧还有一段疏水链，这样,当螺旋,-,环,-,螺旋结构位于两个多肽之间时，这两个疏水的侧链就会将两个多肽链连在一起形成类似亮氨酸拉链的结构。,药学院 金晶,58,2025/12/10 周三,2,）,转录激活域,转录激活域是转录因子与其他蛋白分子相互作用的结构成份，具有控制转录起始复合物的组装和转录起始的功能；,转录激活域是反式作用因子中必须具备的结构基础；,它们与,DNA,的结合结构域在空间和功能上是分开的；,一个反式作用因子上可含有多个转录活化结构域。,药学院 金晶,59,2025/12/10 周三,P,P,酸性,-,螺旋结构域,酸性,一螺旋结构域,(acidic-helix domain),的结构特点是含有较多的负电荷,并能形成亲脂性,-,螺旋（例：糖皮质激素受体；,AP1/Jun,转录因子。,-,螺旋的一侧富含酸性氨基酸，另一侧为疏水性残基；,可与通用转录因子或,RNA,聚合酶,本身结合，并有稳定转录起始复合体的功能；,活化区可与启始复合物的成分,(,如,TFII D,因子或,Pol II),相互作用而发挥其转录活化功能的。,无明显的序列同源性，但其功能相同。,药学院 金晶,60,2025/12/10 周三,富含谷氨酰胺结构域,它的结构特点是含有约,25%,的谷氨酰胺，而有极性的氨基酸却很少。,与酸性,-,螺旋结构域一样，此结构之间也无明显的序列同源性，且可能是可以相互替代的。,如：,SP1,转录因子，酵母的,HAP1,、,HAP2,和,GAL,，哺乳动物的,Oct-1,、,Oct-2,、,Jun,、,AP-2,和,SRF,等中也含有此结构。,药学院 金晶,61,2025/12/10 周三,3.,转录起始复合物的形成,在真核生物中，,3,种,RNA,聚合酶都不能直接与启动子接触，只有当相关的转录因子在启动子区构架了“平台”后，聚合酶才能进入启动子区参与转录起始复合物的组装；,通用转录因子,:,在转录起始时首先与核心启动子结合并组成转录起始基本装置的调节蛋白，如,TF D,等，,主要作用是将,RNA,聚合酶定位在启动子上。,转录激活因子：,识别特定的共有元件，结合到启动子或增强子短序列上，,提高转录频率,。,药学院 金晶,62,2025/12/10 周三,TFD,由,TBP,介导结合于,TATA,、,Inr,位点,TFD,的组装,TFD,由,TBP,和多个,TAF,构成,药学院 金晶,63,TBP,：,TATA box-binding protein,TAF,：,TBP-associated factors,2025/12/10 周三,转录前起始复合物,TAF9,TAF6,TAF9,TAF6,TFA,TAF9,TAF6,TFA,B,F,TAF9,TAF6,TFA,B,F,Poly,TATA,Inr,+TFD,+TFA,TFB+TFF,TFE+TFH,E,H,药学院 金晶,64,2025/12/10 周三,转录调节蛋白的主要功能,激活因子可协助前起始复合物的组装，并整合信息，以增强转录效率。,在真核基因转录中，基因转录的起始除需要一系列的通用转录因子外，还要有其他转录调节蛋白，如,激活因子,、,中介蛋白,复合体等的协助，才能使,RNA,聚合酶组合到转录装置上，并稳定地结合于启动子。,在这一组合过程中，结合于,DNA,的激活因子与转录装置之间所发生的相互作用是借助于,中介蛋白复合体,（,mediator complex,）来完成的。,药学院 金晶,65,2025/12/10 周三,激活因子,它们在真核基因转录调控中占有十分重要的地位，是基因表达调控的核心成分之一。,通过与增强子结合，借助于中介蛋白与起始复合物结合作用，激活因子促进完整的前起始复合物的形成。,药学院 金晶,66,激活因子,中介蛋白,2025/12/10 周三,增强子,转录前起始复合物,（不稳定）,中介蛋白,or,辅激活因子,中介蛋白由一些亚基组装而成，它实际上是一种辅激活因子，通过蛋白质,-,蛋白质之间的相互作用，在激活因子与基础装置间起到“桥梁”的作用。,特点是在激活因子和基本转录装置间提供一个“连接”，利用蛋白质与蛋白质之间的相互作用来辅助转录激活，而不是通过自身与,DNA,的结合来促进转录作用。,中介蛋白表面有一个部位与聚合酶的羧基末端域（,carboxy terminal domain,，,CTD,）结合，另一个部位则与激活因子相互作用。于是激活因子通过中介蛋白把聚合酶引导到基因上。,药学院 金晶,67,2025/12/10 周三,b,-,干扰素为例,b,-,干扰素的增强子中有,4,个控制元件，它们可在,DNA,双螺旋的同一侧面同时结合,4,种不同的转录调节蛋白，在增强子上产生一个多蛋白复合物，称为增强体（,enhanceosome,）。,药学院 金晶,68,2025/12/10 周三,高速泳动蛋白,增强体,增强子,4.,真核细胞转录终止,对真核生物转录的终止和机制了解很少。由于,RNA,转录后很快就进行加工，很难确定原初转录物的,3-,末端。,病毒,SV40,的终止位点经过研究发现，很像大肠杆菌的不依赖,因子的终止子，转录后的,RNA,可形成一个发夹结构，,3-,末端带有,polyU,。,RNA Pol,所转录的基因在最后一个外显子下游都具有一个加,Poly-A,的信号,AATAAA,序列，而,RNA Pol,一般在该位点下游停止转录。,药学院 金晶,69,2025/12/10 周三,1,）,HIV,转录终止的调节,HIV,的,tat,蛋白,(trans-activator of transcription protein,反式激活蛋白,),可结合在形成茎环状转录产物上，促使茎环状从,RNA,聚合酶上脱离，驱动聚合酶向前移动通过终止结构。,药学院 金晶,70,2025/12/10 周三,2,）热休克蛋白基因的转录终止调节,在环境温度升高或其他应激条件下暂时停止大多数基因的转录和翻译,启动一套能够提高细胞生存能力的蛋白质即热休克蛋白,(heat shock protein,HSP),基因转录。,药学院 金晶,71,E,H,TAF9,TAF6,B,F,Poly,E,H,TAF9,TAF6,B,F,Poly,HSTF,（热休克转录因子）,热休克,HSE,热休克蛋白基因,2025/12/10 周三,热休克,（五）真核生物转录后调控,包括,mRNA,前体的剪切，加尾加帽,mRNA,的编辑,在,mRNA,水平上信息发生改变（碱基取代、插入或缺失）的过程,mRNA,稳定性的调控,原核生物,mRNA,的半衰期平均,3min,。高等真核生物迅速生长的细胞中,mRNA,的半衰期平均,3h,。在高度分化的终端细胞中许多,mRNA,极其稳定，有的寿命长达数天。,药学院 金晶,72,2025/12/10 周三,高等真核生物转铁蛋白受体,(TfR),和铁蛋白负责铁吸收和铁解毒。它们的,mRNA,上都存在有铁应答元件,(iron responsive element,，,IRE,),，,IRE,与,IRE,结合蛋白,(,IRE-BP,),相互作用控制这两种,mRNA,的翻译。,缺铁时，,IRE-BP,与,IRE,结合阻止铁蛋白,mRNA,降解。,药学院 金晶,73,2025/12/10 周三,IRE,IRE-BP,基因表达调控复习范围,掌握基因表达、顺式作用元件、反式作用因子、结构基因和调节基因的概念；,原核生物的基因表达调控,掌握操纵子的结构与功能：,结构基因群、启动子、操纵基因、调控基因、终止子,掌握乳糖操纵子及其阻遏蛋白的负性调控。,掌握乳糖操纵子的正性调控：,cAMP-CAP,复合物,掌握色氨酸操纵子的调控模式：,阻遏蛋白的负性调控,衰减子的作用机制,熟悉转录水平调控,了解,RNA,聚合酶的转录起始调控,药学院 金晶,74,2025/12/10 周三,复习范围,真核基因表达调控,掌握真核生物基因组特点,真核生物与原核生物的,基因调控差异,了解染色体重排的调控,了解染色质水平的调控,活性染色质、活性染色质的结构特征以及组蛋白的修饰,了解,DNA,水平的调控,掌握和了解转录水平的调控,掌握顺式作用元件,启动子（核心启动子、上游启动子）、调控元件（增强子沉默子）和应答元件,了解反式作用因子,了解转录激活蛋白和中介蛋白的作用方式,药学院 金晶,75,2025/12/10 周三,