基因的表达调控与癌基因.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,基因的表达调控与癌基因,基因的表达调控与癌基因,第1页,基因表示调控包含,基因水平调控,转录水平调控,转录产物加工调控,mRNA,从细胞核向胞质转运过程调控,翻译水平调控以及翻译后加工等,基因的表达调控与癌基因,第2页,基因表示调控方式,阻遏,负调控,:,调控蛋白,+DNA,序列 基因表示,(,对应蛋白质,降低,),促进,正调控,:,调控蛋白,+DNA,序列 基因表示,(,对应蛋白质,增加,),基因的表达调控与癌基因,第3页,一 原核生物基因表示调控,方式,特点,调控机制,-,操纵子,正调控,负调控,转录翻译偶联,快速,乳糖操纵子,-,负、正调控,转录,起始,调控,色氨酸操纵子,-,负调控,转录,终止,调控,基因的表达调控与癌基因,第4页,一个操纵子,=,编码序列（,2-6,）,+,开启序列,+,操纵序列,+(,其它调整序列,),操纵子：,原核生物,中几个功效相关结构基因成簇串联排列组成一个基因表示协同单位,基因的表达调控与癌基因,第5页,开启子,操纵序列,多个结构基因,终止子,5,3,调控区,结合,RNA,聚合,酶和调整蛋白,编码功效相关蛋白质,介导转录终止,转录出多顺反子,mRNA,，,翻译后得到各种蛋白质,操纵子基础结构,基因的表达调控与癌基因,第6页,开启子,P,操纵序列,O,终止子,53,CAP,结合位点,三个结构基因,Z,Y,A,半乳糖苷酶,乳糖通透酶,乙酰化酶,乳糖操纵子转录调控机制,（一）乳糖操纵子结构,基因的表达调控与癌基因,第7页,5,P I P,操纵序列,O,终止子,3,CAP,结合位点,Z,Y,A,阻遏蛋白,I,别乳糖,（或,IPTG,）,乳糖,mRNA,转变,5,P I P,操纵序列,O,终止子,3,CAP,结合位点,Z,Y,A,阻遏蛋白,I,（二）阻遏蛋白负性调整,1.,阻遏,2.,去阻遏,基因的表达调控与癌基因,第8页,开启子,P,操纵序列,O,终止子,Z,Y,A,cAMP,CAP,cAMP,CAP,RNA,聚合酶,CAP,结合位点,mRNA,5,3,2.,高葡萄糖浓度,5,开启子,P,操纵序列,O,终止子,3,CAP,结合位点,Z,Y,A,cAMP,1.,低葡萄糖浓度,（三）,CAP-cAMP,正性调整,基因的表达调控与癌基因,第9页,二 真核生物基因表示调控,（一）转录前基因水平调控,（二）转录水平调控,（三）转录后水平调控,（四）翻译水平调控,（五）翻译后蛋白质加工,基因的表达调控与癌基因,第10页,（一）转录前基因水平调控,1,对核酸酶敏感，活化基因区易被,DNase I,降解,2 DNA,拓扑结构发生改变,3 DNA,碱基修饰呈低甲基化状态,4,组蛋白改变,基因的表达调控与癌基因,第11页,（二）转录水平调控,开启子,缄默子,增强子,a.,开启子：,RNA,聚合酶和基础转录因子识别和结合部位，,它们在开启子上组装成转录起始复合物,b.,增强子：长度为,100-200bp,含有特异重复,DNA,短片,段，是一些特异转录活化因子结合部位，可,增强相关基因转录活性。,c.,缄默子：为负性调控元件。特异蛋白质因子与缄默子,结合后可抑制基因转录起始。,顺式作用元件,:,DNA,上一段特定序列，能够和,转录因子特异性结合。,基因的表达调控与癌基因,第12页,2.,反式作用因子：,与顺式作用元件特异结合蛋白质，可调整基因转录活性,转录因子,开启子,结构基因,增强子,缄默子,转录因子,RNA,聚合酶,II,mRNA,基因的表达调控与癌基因,第13页,三,.,癌基因与抑癌基因,（一）癌基因发觉与分类,癌基因,：是一类普遍存在于正常细胞内调控细胞增殖和分化主要基因,当它受到物理、化学或病毒等原因作用，被,“,活化,”,而失去正常功效时才会造成正常细胞恶性转化,原癌基因：,在正常细胞中以非激活形式存在,癌基因,基因的表达调控与癌基因,第14页,癌基因,产物在细胞内定位,sis,胞浆,功效,PDGF,erb,-B,质膜,EGF,受体,ras,胞浆,含有,G,蛋白功效,fos jun,细胞核,转录因子,个别癌基因定位与功效,基因的表达调控与癌基因,第15页,（二）原癌基因激活,1.,基因突变：,各种理化原因造成,DNA,损伤与突变,2.,基因重排：,基因易位,3.,基因扩增：,4.,基因插入：,基因的表达调控与癌基因,第16页,（三）抑癌基因,1.,视网膜母细胞瘤（,Rb,）基因,Rb,基因,P105,Rb,蛋白,去磷酸化形式,磷酸化形式,促进细,胞分裂,抑制细,胞分裂,基因的表达调控与癌基因,第17页,2.P,53,基因,P,53,基因,P,53,蛋白,分子量为,53Kd,调整细胞周期,基因的表达调控与癌基因,第18页,抑癌基因,染色体定位,RB1,13q1,相关肿瘤,视网膜母细胞瘤，肺癌等,p53,17p,肺癌，肝癌等,BRCA1,17q21,乳腺癌,p16,9q21,黑色素瘤,个别抑癌基因,基因的表达调控与癌基因,第19页,第五节 基因重组、基因诊疗与基因治疗,一、重组,DNA,（基因工程）,在体外按照一定目标和方案对,DNA,分子进行人工操作，将同一起源或异源基因进行重组，然后把他们引入适当受体细胞中，伴随细胞繁殖，,DNA,重组体得到扩增，并同时得到表示,基因的表达调控与癌基因,第20页,（一）重组,DNA,常见工具酶,1.,限制性内切酶,限制性内切酶,专一性,来 源,Bam,H I,Hin,d III,Eco,R I,5,GGATTC,3,5,GAATTC,3,5,AAGCTT,3,3,CCTAGG,5,5,CTTAAG,3,5,TTCGAA,3,液化芽孢杆菌,大肠杆菌,Ry13,流感嗜血杆菌,Rd,基因的表达调控与癌基因,第21页,基因的表达调控与癌基因,第22页,分子克隆：,将单一基因引入适当受体细胞,基因组,DNA,中，使其进行复制，,从而重组,DNA,大量拷贝。,基因,基因组,DNA,复制,重组,DNA,基因的表达调控与癌基因,第23页,（二）重组,DNA,中常见载体,1.,质粒：,细菌染色体外能自主复制小分子,DNA,，多为环状双链结构,克隆载体：,能携带外源基因进入受体细胞，并能在受体细胞内复制和表示,DNA,分子,自主复制,基因的表达调控与癌基因,第24页,2.,噬菌体,DNA,：,可在细菌内复制,3.,病毒：,可在宿主细胞内复制,4.,酵母人工染色体载体：,为酵母基因和质粒,pBR322,人工拼接载体，可在大肠杆菌中复制,.,基因的表达调控与癌基因,第25页,2.DNA,连接酶,:,3.,逆转录酶,:,4.,其它酶类,:,mRNA,cDNA,逆转录酶,基因的表达调控与癌基因,第26页,（三）基因工程基础过程,目标基因制备,载体,DNA,选择与制备,目标基因与载体,DNA,体外重组,重组,DNA,分子导入受体细胞,筛选及判定含重组分子受体细胞,扩增重组分子以表示目标基因,目标基因扩增与表示,目标基因,质粒载体,基因的表达调控与癌基因,第27页,positive,GAPDH,阳性对照,500bp,1 2 M,电泳图：,1,：,SHEE,细胞,2,：,SHEEC,细胞,3,：,DNA ladder,基因的表达调控与癌基因,第28页,pGEM-T easy,载体图,基因的表达调控与癌基因,第29页,重组质粒酶切判定图,1,3,5,7,：重组质粒；,2,4,6,8,：,Eco,R I,酶切后重组质粒；,M,1,：,DNA/,Eco,R I+,Hin,d III markers,；,M,2,：,DNA ladder,2027bp,5148bp,500bp,M,1,1 2 3 4 5 6 7 8 M,2,基因的表达调控与癌基因,第30页,（四）基因工程意义,1.,制药,2.,农业基因工程,3.,植物基因工程,4.,基因治疗,5.,其它,基因的表达调控与癌基因,第31页,二、基因诊疗,基因诊疗：,用分子生物学技术对遗传病肿瘤以及传染性疾病等在基因水平上进行病原学以及细胞遗传基因检测和分析,基因的表达调控与癌基因,第32页,（一）限制性片段长度分析,依据：,限制性内切酶能识别,DNA,上特定碱基序列。当基因发生突变时，可能会改变内 切酶识别位点。因而，用适当限制性内切酶水解,DNA,时，所得到片段长度会发生改变,应用：,遗传病、肿瘤等疾病诊疗,基因的表达调控与癌基因,第33页,应用：,遗传病、肿瘤等疾病诊疗,正常,病变,SNP,诊疗疾病示意图,基因的表达调控与癌基因,第34页,（二）分子杂交技术,依据：,核酸变性和复性,应用：,遗传病、肿瘤和传染性疾病诊疗,探针,探针,DNA,基因的表达调控与癌基因,第35页,应用：,遗传病、肿瘤和传染性疾病诊疗,正常,病变,分子杂交诊疗疾病示意图,基因的表达调控与癌基因,第36页,（三）聚合酶链式反应,依据：可对特定基因进行体外扩增。,应用：,遗传病诊疗、肿瘤和传染性疾病,检测等。,原理：,基因的表达调控与癌基因,第37页,（三）聚合酶链式反应,依据：可对特定基因进行体外扩增,应用：,遗传病诊疗、肿瘤和传染性疾病,检测等,原理：,基因的表达调控与癌基因,第38页,变性,退火,延伸,基因的表达调控与癌基因,第39页,正常,病变,PCR,诊疗疾病示意图,基因的表达调控与癌基因,第40页,三个阶段：,变性,退火,（复性）,延伸,聚合酶链式反应原理,循环,基因的表达调控与癌基因,第41页,（四）其它方法,1.,基因芯片,2.,蛋白芯片,3.,组织芯片,基因的表达调控与癌基因,第42页,