5-基因表达调控.ppt

第一节第一节 基因表达调控基本概念和原理基因表达调控基本概念和原理v 基因表达调控的基因表达调控的基本概念基本概念v 基因表达的基因表达的方式方式v 基因表达调控的基因表达调控的基本原理基本原理基因表达基因表达(gene expression):基因转录与翻译的过程。即是指基因转录与翻译的过程。即是指DNA携带的遗传信息通过转录传递给携带的遗传信息通过转录传递给RNA，mRNA通过翻译将基因的通过翻译将基因的遗传信息在细胞内合成具有生物功能的各种蛋白质的过程。遗传信息在细胞内合成具有生物功能的各种蛋白质的过程。广义的基因表达是指储存遗传信息的基因经过一系列步骤表广义的基因表达是指储存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过程。现出其生物功能的整个过程。基因表达调控基因表达调控(control of gene expression)：是指对基因组中某是指对基因组中某一个基因或一些功能相近的基因表达（生物体内基因表达）的一个基因或一些功能相近的基因表达（生物体内基因表达）的开开启启、关闭关闭和和表达强度表达强度的直接调节。的直接调节。它是生物在长期进化过程中逐渐形成的它是生物在长期进化过程中逐渐形成的精确而灵敏精确而灵敏的的生存生存能力能力和和应变能力应变能力，是生物赖以生存的根本之一。，是生物赖以生存的根本之一。一、基因表达调控的基本概念一、基因表达调控的基本概念二、基因表达的方式二、基因表达的方式 （一）组成性表达（一）组成性表达(constitutive gene expression)(constitutive gene expression)指指不大受环境变动而变化不大受环境变动而变化的一类基因表达。其中某些基因表的一类基因表达。其中某些基因表达产物是细胞或生物体达产物是细胞或生物体整个生命过程整个生命过程中都持续需要而必不可少的，中都持续需要而必不可少的，这类基因可称为这类基因可称为管家基因管家基因(housekeeping gene)(housekeeping gene)，这些基因中不少这些基因中不少是在生物个体其它组织细胞、甚至在同一物种的细胞中都是是在生物个体其它组织细胞、甚至在同一物种的细胞中都是持续持续表达表达的，可以看成是细胞的，可以看成是细胞基本基本的基因表达。的基因表达。组成性基因表达也不是一成不变的，其表达强弱也是受一定组成性基因表达也不是一成不变的，其表达强弱也是受一定机制调控的。机制调控的。（二）诱导和阻遏表达（二）诱导和阻遏表达 适应性表达适应性表达(adaptive expression)(adaptive expression)：指指环境的变化环境的变化容易容易使其表达水平使其表达水平变动变动的一类基因表达。的一类基因表达。应环境条件变化基因表达水平应环境条件变化基因表达水平增高增高的现象称为的现象称为诱导诱导(induction)(induction)，这类基因被称为这类基因被称为可诱导的基因可诱导的基因(inducible(inducible gene)gene)随环境条件变化而基因表达水平随环境条件变化而基因表达水平降低降低的现象称为的现象称为阻遏阻遏(repression)(repression)，相应的基因被称为相应的基因被称为可阻遏的基因可阻遏的基因(repressible gene)(repressible gene)。l(三三)协调表达协调表达:l 一定机制控制下，功能相关的一组基因一定机制控制下，功能相关的一组基因,协调一致协调一致,共同表达共同表达,即协调表达即协调表达(coordinance expression).三、基因表达调控的基本原理三、基因表达调控的基本原理基因在五个不同基因在五个不同层次上的调控层次上的调控（一）基因表达的多级调控（一）基因表达的多级调控 DNA水平调控水平调控 转录调控转录调控 转录后调控转录后调控 翻译调控翻译调控 翻译后调控翻译后调控（二）基因转录激活调节基本要素（二）基因转录激活调节基本要素1.特异特异DNA序列序列2.调节蛋白调节蛋白3.DNA-蛋白质、蛋白质蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用蛋白质相互作用4.RNA聚合酶聚合酶1.特异特异DNA序列序列特异特异DNA序列序列主要指具有主要指具有调节调节功能的功能的DNA序列。序列。原核生物原核生物大多数基因表达调控是通过大多数基因表达调控是通过操纵子操纵子机制实现的。机制实现的。真核基因真核基因调控机制普遍涉及编码基因两侧的调控机制普遍涉及编码基因两侧的DNA序列序列 顺式作用元件顺式作用元件。每一每一转录区段转录区段可视为一个可视为一个转录单位转录单位，称为操纵子。操纵子，称为操纵子。操纵子包括若干个结构基因及其包括若干个结构基因及其上游的调控序列（原核生物）上游的调控序列（原核生物）。调控。调控序列中的序列中的启动子启动子（promotor）是）是RNA聚合酶聚合酶结合模板结合模板DNA的部的部位，也是控制转录的关键部位。位，也是控制转录的关键部位。操纵子（操纵子（operon）：）：通常由通常由2个以上的个以上的编码序列编码序列与与启动序列启动序列（promotor）、）、操纵序列操纵序列（operator）以及以及其它调节序列其它调节序列在在基因组中成簇串联组成。基因组中成簇串联组成。启动序列（启动序列（promotor）：）：RNA聚合酶结合并启动转录的特异聚合酶结合并启动转录的特异DNA序列。又称启动子。各种原核启动序列特定区域内（通序列。又称启动子。各种原核启动序列特定区域内（通常在转录起始点上游常在转录起始点上游-10及及-35区域）存在区域）存在共有序列共有序列（consensus sequence）操纵序列（操纵序列（operator）：）：与启动序列毗邻或接近的与启动序列毗邻或接近的DNA序列，序列，是原核阻遏蛋白的结合位点。其是原核阻遏蛋白的结合位点。其DNA序列常与启动序列交错、序列常与启动序列交错、重叠。重叠。启动子：指启动子：指RNA聚合酶识别、结合并开始转录的一段聚合酶识别、结合并开始转录的一段 DNA序列。原核生物启动子序列按功能的不同可分为序列。原核生物启动子序列按功能的不同可分为三个部位，三个部位，即即起始部位、结合部位、识别部位起始部位、结合部位、识别部位。-35盒盒-10，TATA 盒盒（cis-acting element）真核生物编码基因真核生物编码基因两侧的两侧的DNA序列序列可影响自身基可影响自身基因的表达活性因的表达活性通常是非编码通常是非编码序列序列包括启动子、增包括启动子、增强子、沉默子强子、沉默子顺式作用元件顺式作用元件（cis-acting element）沉默子（silencer）l又称沉默基因、沉默元件(silencerelement)。是一种转录调控元件，特点很象增强子，但不增强转录，而是减弱转录，故称负增强子。2.调节蛋白调节蛋白原核生物原核生物基因调节蛋白（基因调节蛋白（DNA结合蛋白）分为三类：结合蛋白）分为三类：特异因子：特异因子：决定决定RNA聚合酶聚合酶对一个或一套启动序列的特异性对一个或一套启动序列的特异性识别和结合能力。识别和结合能力。阻遏蛋白（阻遏蛋白（repressor）：）：可结合特异可结合特异DNA序列序列操纵序列操纵序列，阻遏基因转录。阻遏基因转录。激活蛋白（激活蛋白（activator）：）：可结合可结合启动序列邻近的启动序列邻近的DNA序列序列，促进促进RNA聚合酶与启动序列的结合，增强聚合酶与启动序列的结合，增强RNA聚合酶活性。聚合酶活性。分解（代谢）物基因激活蛋白分解（代谢）物基因激活蛋白（catabolite gene activaton protein,CAP）就是一种激活蛋白。就是一种激活蛋白。真核生物真核生物 基因调节蛋白又称基因调节蛋白又称转录因子（转录因子（transcription factor）绝大多数真核转录调节因子由某一基因表达后，通过与绝大多数真核转录调节因子由某一基因表达后，通过与特异的顺式作用元件结合（特异的顺式作用元件结合（DNA-蛋白质相互作用）蛋白质相互作用）反式反式激活激活另一基因的转录，称为另一基因的转录，称为反式作用因子（反式作用因子（trans-acting factor）。）。有些真核调节蛋白可特异识别、结合自身基因的调节序有些真核调节蛋白可特异识别、结合自身基因的调节序列，调节自身基因的开启或关闭，称为列，调节自身基因的开启或关闭，称为顺式作用蛋白顺式作用蛋白 基因产物特异识别、基因产物特异识别、结合自身基因的调结合自身基因的调节序列，调节自身节序列，调节自身基因的开启或关闭基因的开启或关闭称为顺式调节称为顺式调节基因产物特异识别、结基因产物特异识别、结合其它基因的调节序列，合其它基因的调节序列，调节其它基因的开启或调节其它基因的开启或关闭称为反式调节关闭称为反式调节转录因子转录因子 能直接或间接与能直接或间接与RNA聚合酶结合的聚合酶结合的反反式作用因子式作用因子.按功能特性可分为按功能特性可分为:基本转录因子基本转录因子-是是RNA聚合酶结合启聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白因子，决定三种动子所必需的一组蛋白因子，决定三种RNA转录的类别。转录的类别。特异转录因子特异转录因子-为个别基因转录所必为个别基因转录所必需需,决定该基因的时间、空间特异性表达。决定该基因的时间、空间特异性表达。3.DNA-蛋白质、蛋白质蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用蛋白质相互作用 DNA-蛋白质相互作用（蛋白质相互作用（DNA-protein interaction）主要主要 指指反式反式作用因子和顺式作用元件作用因子和顺式作用元件之间的特异识别。之间的特异识别。蛋白质蛋白质-蛋白质相互作用（蛋白质相互作用（protein-protein interaction）是指蛋）是指蛋白质通过分子之间的相互作用实现其特异的生物学功能。白质通过分子之间的相互作用实现其特异的生物学功能。蛋白质蛋白质相互作用蛋白质蛋白质相互作用 形成二聚体或多聚体，间接结合形成二聚体或多聚体，间接结合DNA 是调节蛋白结合是调节蛋白结合DNA最常最常 见的结合形式见的结合形式 4.RNA聚合酶聚合酶（1）启动序列）启动序列/启动子与启动子与RNA聚合酶活性聚合酶活性（2）调节蛋白与）调节蛋白与RNA聚合酶活性聚合酶活性第二节第二节 原核基因表达的调控原核基因表达的调控一、原核基因转录水平调控一、原核基因转录水平调控(一一)原核基因转录调控的特点原核基因转录调控的特点1.只有一种只有一种RNA 聚合酶聚合酶,因子因子决定决定RNA聚合聚合酶识别特异性酶识别特异性2.操纵子操纵子模型的普遍性模型的普遍性,数个可转录编码基因数个可转录编码基因,转录出多顺反子转录出多顺反子mRNA(polycistronic Mrna).通过调控单个启动子来完成多个基因的协调通过调控单个启动子来完成多个基因的协调表达表达.一开俱开一开俱开,一关俱关。一关俱关。操纵子：操纵子：由一组功能相关的结构基因串联在一起，连同其由一组功能相关的结构基因串联在一起，连同其上游的启动子上游的启动子(promoter,Ppromoter,P)和操纵基因和操纵基因(operator,Poperator,P)组成，组成，P P和和OO合称操纵区，这些共同构成一个转录单位称为合称操纵区，这些共同构成一个转录单位称为操纵操纵子（子（operonoperon）.操纵区上游较远处还有阻遏基因操纵区上游较远处还有阻遏基因(inhibitor(inhibitor gene,Igene,I)，转录翻译为阻遏蛋白，故也称作调，转录翻译为阻遏蛋白，故也称作调节基因节基因(R(R基因基因)调节基因编码的调节蛋白能识别、结合操纵基因l负调控：调节蛋白结合操纵基因后可抑制结构基因的转录。这类调节蛋白称为阻遏蛋白或阻遏物。l正调控：调节蛋白结合操纵基因后可促进结构基因的转录。正、负调控系统是按照没有调节蛋白存在的情况下操纵子对于新加入的调节蛋白的响应情况来定义的。细胞内某些小分子的代谢物可通过改变调节蛋白活性来调节操纵子的开启或关闭，根据它们对操纵子调节的性质，可将操纵子分为可诱导的操纵子和可阻遏的操纵子两种类型。可诱导操纵子：加入小分子后则开启基因的转录活性，这种作用及过程叫诱导。产生诱导作用的小分子物质叫诱导物。乳糖操纵子即属此类型。可阻遏操纵子：加入小分子后则关闭基因的转录活性，这种作用及过程叫阻遏。产生阻遏作用的小分子物质叫辅阻遏物。色氨酸操纵子属此类型操纵子的分类l3.原核基因一般不含内含子，其基原核基因一般不含内含子，其基因是连续的。因是连续的。l4.转录和翻译是偶联进行的转录和翻译是偶联进行的l5.阻遏蛋白阻遏蛋白与与阻遏机制阻遏机制的普遍性的普遍性l6.影响转录的因素影响转录的因素l 1)启动子启动子 2)因子因子 3)阻遏蛋白阻遏蛋白 l 4)正调控蛋白正调控蛋白 5)倒位蛋白倒位蛋白 l 6)RNA聚合酶抑制物聚合酶抑制物 7)衰减子衰减子l原核生物基因表达的调控主要在转录水原核生物基因表达的调控主要在转录水平，即对平，即对RNA合成的调控，因此通常有两种合成的调控，因此通常有两种调控方式：一种是起始调控，即启动了调控；调控方式：一种是起始调控，即启动了调控；另一种终止调控，即衰减子调控。另一种终止调控，即衰减子调控。(二二)、乳糖操纵子调节机制、乳糖操纵子调节机制 1.乳糖操纵子（乳糖操纵子（lac operon）的结构的结构 2.阻遏蛋白的负性调节阻遏蛋白的负性调节 3.CAP（分解代谢基因调节活化蛋白）的正性调节（分解代谢基因调节活化蛋白）的正性调节4.协调调节协调调节1、1、乳糖操纵子（、乳糖操纵子（lac operon）的结构）的结构没有乳糖没有乳糖存在时，存在时，lac操纵子处于阻操纵子处于阻遏状态。遏状态。I序列表达的序列表达的lac阻遏蛋白与阻遏蛋白与O序列结合，阻碍序列结合，阻碍RNA聚合酶与聚合酶与P序序列结合，抑制转录启动。列结合，抑制转录启动。有乳糖存在时，有乳糖存在时，lac操纵子可被诱导。操纵子可被诱导。别乳糖别乳糖作为诱导剂分子作为诱导剂分子结合阻遏结合阻遏蛋白蛋白，使蛋白，使蛋白构象变化构象变化，导致阻，导致阻遏蛋白与遏蛋白与O序列解离，发生转录序列解离，发生转录2、阻遏蛋白、阻遏蛋白的负性调节的负性调节2、阻遏蛋白的负性调节、阻遏蛋白的负性调节没有乳糖存在时没有乳糖存在时(基因关闭基因关闭)有乳糖存在时有乳糖存在时(基因开放基因开放)乳糖在透酶催化、转运进入细胞，再经乳糖在透酶催化、转运进入细胞，再经-半乳糖半乳糖苷酶催化，转变成苷酶催化，转变成别乳糖别乳糖。（3）CAP的正性调节的正性调节 当当没有葡萄糖及没有葡萄糖及cAMP浓度较高浓度较高时，时，cAMP与与CAP（分解代谢基因活化蛋白）（分解代谢基因活化蛋白）结合，这时结合，这时CAP结合在结合在lac启动序列附近的启动序列附近的CAP位点，可位点，可刺激刺激RNA聚合酶聚合酶转录活转录活性性。当当有葡萄糖存在有葡萄糖存在时，时，cAMP浓度较低，浓度较低，cAMP与与CAP 结合受阻，结合受阻，lac操纵子表达下降操纵子表达下降。（4）协调调节）协调调节Lac阻遏蛋白负性调节阻遏蛋白负性调节与与cAMP正性调节正性调节两种机制协调合作两种机制协调合作无乳糖，无乳糖，无诱导物无诱导物时，转录作用被时，转录作用被I表达的阻遏蛋白所阻断。表达的阻遏蛋白所阻断。有诱导物有诱导物时，诱导物与阻遏蛋白结合，使其变构，从操纵基时，诱导物与阻遏蛋白结合，使其变构，从操纵基因上解离出来。因上解离出来。当葡萄糖和乳糖共同存在时，当葡萄糖和乳糖共同存在时，葡萄糖通过降低葡萄糖通过降低 cAMP浓度，浓度，阻碍阻碍cAMP-CAP复合物的形成，抑制复合物的形成，抑制lac操纵子转录，使细菌操纵子转录，使细菌只能利用葡萄糖。只能利用葡萄糖。单独存在乳糖时单独存在乳糖时，cAMP-CAP复合物复合物 与与CAP位点结合，促进位点结合，促进转录转录，翻译出三种酶，翻译出三种酶，细菌可分解利用细菌可分解利用乳糖作为能源乳糖作为能源。乳糖操纵子调控的机制4种不同的组合基因状态葡萄糖无乳糖关闭无葡萄糖无乳糖关闭葡萄糖乳糖关闭无葡萄糖乳糖打开低葡萄糖、低乳糖低葡萄糖、低乳糖葡萄糖与乳糖共存葡萄糖与乳糖共存高葡萄糖、低乳糖高葡萄糖、低乳糖单独存在乳糖单独存在乳糖(三三)色氨酸操纵子色氨酸操纵子(Trp operon)调控机制调控机制 作用作用:产生合成产生合成Trp的三种酶的三种酶 调控机制调控机制:阻遏蛋白阻遏蛋白+转录衰减转录衰减(attenuation)阻遏蛋白执行的阻遏蛋白执行的“开、关开、关”不是不是Trp 操操 纵子纵子 的全部调节过程，转录开始后的全部调节过程，转录开始后,转录衰减转录衰减 进进 行行 细调细调.色氨酸操纵子（色氨酸操纵子（trp operon）当当有色氨酸有色氨酸结合阻遏蛋白时，阻遏蛋白结合阻遏蛋白时，阻遏蛋白构象改变可结合构象改变可结合O序列，序列，阻断基因转录阻断基因转录。当当没有色氨酸没有色氨酸结合阻遏蛋白时，阻遏结合阻遏蛋白时，阻遏蛋白不能结合蛋白不能结合O序列，序列，基因开始转录基因开始转录。阻遏型操纵子阻遏型操纵子转录衰减转录衰减 当当色氨酸丰富色氨酸丰富时，色氨酸操纵子使用时，色氨酸操纵子使用衰减作用衰减作用来来终止和减弱转录。终止和减弱转录。转录衰减的转录衰减的DNA作用部位称为作用部位称为衰减子（衰减子（attenuator）。它是位于结构基因上游它是位于结构基因上游前导序列前导序列中具有中具有终止子终止子结构的短序结构的短序列。前导序列转录的列。前导序列转录的RNA 5 端端162个核苷酸顺序，这段个核苷酸顺序，这段mRNA包含包含4个彼此互补的区域，可形成个彼此互补的区域，可形成独特的二级结构独特的二级结构。区域区域 1还是一个开放阅读框，可编码一个含还是一个开放阅读框，可编码一个含14个氨基酸的短个氨基酸的短肽，称为肽，称为前导肽前导肽。前导肽的第。前导肽的第10、11位是两个连续的位是两个连续的Trp。Trp缺乏缺乏时，没有色氨酸时，没有色氨酸-tRNA供给，前导供给，前导肽的翻译至肽的翻译至Trp密码子（密码子（UGG）时停止，核时停止，核蛋白蛋白体不再移动，占据体不再移动，占据1区位置，区域区位置，区域2，3配对，配对，区域区域4空出空出，不形成转录终止信号。，不形成转录终止信号。有足够的有足够的Trp供供给时，前导肽继给时，前导肽继续合成，核蛋白续合成，核蛋白体占据体占据1区和区和2 区，区，3、4区配对区配对形成形成发夹结构。其后发夹结构。其后又紧跟一串又紧跟一串U残残基，转录终止。基，转录终止。（四）四）RNA聚活酶活性调节聚活酶活性调节严谨反应严谨反应l蛋白质合成时，空转反应，消耗蛋白质合成时，空转反应，消耗GTP，生成生成GDP，产生严谨因子催化下列反应：产生严谨因子催化下列反应：l 严谨因子严谨因子lATP+GDP PPPGPP或或PPGPPl l 与与RNA pol E 形成形成 复合物使酶活性下降复合物使酶活性下降l二二.原核基因翻译水平调控原核基因翻译水平调控l（一）（一）反义反义RNA的调控作用的调控作用反义反义RNA是指能与特定是指能与特定mRNA互补结合的互补结合的RNA片片段，又叫干扰段，又叫干扰mRNA的互补的互补RNA，即，即micRNA(mRNA interfering complementary RNA)。由反义。由反义RNA基因转基因转录而来。录而来。其调控为翻译水平的调控，有三种方式：其调控为翻译水平的调控，有三种方式：1、与、与mRNA 5端非转译区包括端非转译区包括SD序列相结合（序列相结合（SD序序列是列是mRNA与核糖体小亚基结合的部位）与核糖体小亚基结合的部位）2、与、与mRNA 5端编码区起始密码子端编码区起始密码子AUG结合结合3、与靶、与靶mRNA的非编码区互补结合，使的非编码区互补结合，使mRNA构象改构象改变影响其与核糖体的结合变影响其与核糖体的结合 l渗透压对大肠杆菌外膜蛋白（渗透压对大肠杆菌外膜蛋白（outer membrane protein,Omp)Omp C和和lOmp F 合成的调节就是通过反义合成的调节就是通过反义RNA(mRNA interfering complementary,lmic RNA)调控实现的。调控实现的。l（二）mRNA的稳定性l增加mRNA的稳定性，延长mRNA寿命，可提高翻译水平。l（三）核糖体蛋白自体调控l与rRNA结合成核糖体l核糖体蛋白l与mRNA结合阻止翻译第三节第三节 真核基因表达的调控真核基因表达的调控一、真核基因组结构特点一、真核基因组结构特点（一）（一）真核基因组结构庞大真核基因组结构庞大（二）单顺反子（二）单顺反子（三）重复序列（三）重复序列（四）基因不连续性（四）基因不连续性多顺反子（多顺反子（polyciston）：）：细菌大多数基因按功能相关性细菌大多数基因按功能相关性成簇地形成成簇地形成操纵子操纵子，由操纵子机制控制转录生成的，由操纵子机制控制转录生成的mRNA是是多顺反子，即一个多顺反子，即一个mRNA分子编码分子编码几个功能相关的蛋白质几个功能相关的蛋白质。单顺反子（单顺反子（monociston）：）：真核生物转录生成一个真核生物转录生成一个mRNA分子，经翻译生成分子，经翻译生成一条多肽链一条多肽链，真核基因转录产物为，真核基因转录产物为单顺反子。单顺反子。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（三）正性调节占主导（三）正性调节占主导（四）转录与翻译分隔进行（四）转录与翻译分隔进行（五）转录后加工、修饰（五）转录后加工、修饰三三.基因组水平调控基因组水平调控l（一）基因易位l（二）基因扩增l（三）基因重排l（四）DNA甲基化四四.转录水平调控转录水平调控l多级调控中，主要在转录水平通过顺式作用元件和反式作用因子相互作用来实现。（一）（一）顺式作用元件顺式作用元件l 启动子启动子l 增强子增强子l 沉默子沉默子 增增 强子（强子（enchancer）：）：由约由约200bp的的DNA序列组成其作用序列组成其作用在于在于增加转录的频率增加转录的频率。增强子的特点有：增强子的特点有：1.可以在可以在很远的距离很远的距离（1-30kb）作用于顺式连接的启动子。作用于顺式连接的启动子。2.增强子的作用是增强子的作用是没有方向性没有方向性的的3.增强子既可位于增强子既可位于启动子的上游启动子的上游，也可位于，也可位于启动子的下启动子的下 游游，还可位于还可位于启动子内部启动子内部4.增强子增强子无基因的特异性无基因的特异性，对各种基因的启动子均有作用，对各种基因的启动子均有作用，但但有组织特异性。有组织特异性。（二）（二）反式作用因子反式作用因子1.转录调节因子分类转录调节因子分类（按功能特性）按功能特性）基本转录因子（基本转录因子（general transcription factors）：）：指普遍存在于各种细胞中、结合在指普遍存在于各种细胞中、结合在TATA盒附近的盒附近的转录因子，主要参与转录因子，主要参与RNA聚合酶与转录起始点附近聚合酶与转录起始点附近的的DNA特异序列形成稳定的转录起始复合物。特异序列形成稳定的转录起始复合物。特异转录因子（特异转录因子（special transcription factors）：）：为个别基因转录所需，决定该基因的时间、空间特为个别基因转录所需，决定该基因的时间、空间特异性表达。有转录激活因子和转录抑制因子两种。异性表达。有转录激活因子和转录抑制因子两种。2.转录调节因子结构转录调节因子结构DNA结合域结合域转录激活域转录激活域二聚化结构域二聚化结构域 三个结构区域：三个结构区域：五五.转录后水平调控转录后水平调控l（一）（一）mRNA前体加工，前体加工，5-端加端加m 7 G帽，帽，3-端加端加pol A 尾，这两个因素保证尾，这两个因素保证mRNA在转录在转录过程中不被降解。过程中不被降解。l（二）（二）mRNA选择性剪接对基因表达的调控作选择性剪接对基因表达的调控作用用l1.mRNA选择剪接选择剪接l 1）外显子选择）外显子选择，也称外显子跳跃：，也称外显子跳跃：l一是外显子全部保留，二是删除一个或几个外一是外显子全部保留，二是删除一个或几个外显子。显子。l2）互斥外显子）互斥外显子l一对外显子中，二者不能同时出现在同一对外显子中，二者不能同时出现在同一个成熟的一个成熟的mRNA中。中。l2.选择剪接对基因表达的调控作用选择剪接对基因表达的调控作用lBax基因编码产生几种蛋白，缘于基因编码产生几种蛋白，缘于lmRNA的选择剪接形成不同的表达产物。的选择剪接形成不同的表达产物。六六.翻译水平调控翻译水平调控l（一）翻译起始的调控（一）翻译起始的调控l 起始因子可逆磷酸化是常见的调起始因子可逆磷酸化是常见的调 节方式，如血红素对翻译起始因节方式，如血红素对翻译起始因 子的调控制。子的调控制。l（二）（二）mRNA稳定性的调节稳定性的调节l 真核基因，真核基因，mRNA的稳定性差别的稳定性差别很大，为珠蛋白的，半衰期很大，为珠蛋白的，半衰期10小时以上，小时以上，而有些只有而有些只有30分钟。分钟。l 3端非编码区结构（端非编码区结构（AU丰富区）丰富区）影响影响mRNA的稳定性。的稳定性。l（三）（三）小分子小分子RNA(lin-4RNA的影响的影响1993年发现一种小分子年发现一种小分子lin-4RNA像霉像霉和调节蛋白那样对真核生物的翻译起和调节蛋白那样对真核生物的翻译起阻抑作用。阻抑作用。七七.翻译后水平的调控翻译后水平的调控l（一）高级结构的修饰（一）高级结构的修饰l1.亚基聚合亚基聚合l2.辅基连接辅基连接l（二）（二）一级结构的修饰一级结构的修饰l1.新生肽链的水解新生肽链的水解l2.个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰l3.通过信号肽分拣、运输和定位。通过信号肽分拣、运输和定位。