第三节 真核基因转录调节
一、真核基因组结构特点 (三)重复序列 (一)真核基因组结构庞大 编码基因约3万个 (二)单顺反子 多拷贝序列 单拷贝序列 (四)基因不连续性
二、真核基因表达调控特点 (二)活性染色体结构变化 (一)RNA聚合酶 1. 对核酸酶敏感 当用DNase I处理时,活化的染色质DNA 蛋白结合位点附近。
2. DNA拓扑结构变化 基因活化时,RNA聚合酶下游的转录区 为正超螺旋,阻碍核小体的形成;RNA聚合 酶上游的DNA则为负超螺旋,有利于核小体 的再形成。 3. DNA碱基修饰变化 基因活化时,基因5´侧翼区的胞嘧啶甲 基化范围变小。
4. 组蛋白变化 ① 富含Lys的组蛋白↓; ② H2A、H2B二聚体不稳定性↑; ③ 组蛋白修饰,使核小体不稳定; ④ H3组蛋白巯基暴露。
采用正性调节机制更有效,可提高特异 采用负性调节不经济。 (四)转录与翻译分隔进行 (五)转录后修饰、加工 (三)正性调节占主导 采用正性调节机制更有效,可提高特异 性和精确性; 采用负性调节不经济。 (四)转录与翻译分隔进行 (五)转录后修饰、加工
三、真核基因转录激活调节 (一)顺式作用元件 1. 启动子 真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周 围的一组转录控制组件,至少包括一个转录 1. 启动子 真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周 围的一组转录控制组件,至少包括一个转录 起始点以及一个以上的功能组件。
TATA盒: (TATAAAA) 位置:-25 ~ -30bp 是TFⅡD结合位点。 控制转录起始的准确性及频率。 GC盒:(GGGCGG) CAAT盒:(GCCAAT) 位置:-70bp附近 与相应蛋白因子结合,提高或改变转录效率。
2. 增强子(enhancer) 指远离转录起始点、决定基因的时间、 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、 距离无关。 3. 沉默子(silencer) 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。
(二)反式作用因子 1. 转录调节因子分类 (1)基本转录因子 是RNA聚合酶结合启动子所必需的一组 蛋白因子,决定三种RNA转录的类别。 (2)特异转录因子 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。 转录激活因子:如增强子结合蛋白(EBP) 转录抑制因子:如沉默子结合蛋白
2. 转录调节因子结构 DNA结合域 转录激活域 蛋白质-蛋白质结合域(二聚化结构域)
常见的DNA结合域: ① 锌指(zinc finger)
②亮氨酸拉链(leucine zipper)
③螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix)
(三)mRNA转录激活及其调节 RNA聚合酶II在转录因子帮助下, 形成转录起始复合物。
复习思考题: 1. 概念: (1)操纵子 (2)增强子 (3)顺式作用元件 (4)反式作用因子 (5)基因组 (6)基因表达 2. 简述操纵子的结构与功能。 3. 简述乳糖操纵子的调控原理。 4. 简述基因表达调控的主要要素。