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10 分钟教你搞定真核基因表达调控

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10 分钟教你搞定真核基因表达调控

发布日期:2018-11-30 作者: 点击:

真核基因表达调控按过程可分为转录前调控(染色体激活)、转录起始(顺式作用元件、转录因子)、转录后调控(转录后修饰、转录产物的细胞内转运、翻译起始和翻译后修饰)。


一、真核基因表达特点

1. 基因组巨大

2. 基因组中编码蛋白质的序列占比小(仅 10%)

3. 编码蛋白质的基因不连续

4. 一个基因转录仅产生一种 mRNA(单顺反子)

5. DNA 的结构影响基因表达

6. 线粒体等细胞器中也有编码基因。


二、染色质结构影响真核基因表达(转录后调控)

1. 基因激活后的染色质转录活化

活化区的染色质不与核小体结核,对核酸酶敏感。

2. 转录活化的组蛋白发生改变

H1 组蛋白含量降低,H2 稳定性下降,H3、H4 发生乙酰化、磷酸化和泛素化等。

3. CpG 岛甲基化水平降低。

基因表达调控

三、顺式作用元件(转录起始调节部位)

1. 定义:指可影响自身基因表达活性的 DNA 序列。包括启动子、增强子和沉默子等。

2. 启动子

(1)组成:一个转录起始位点+至少一个功能组件

(2)功能组件:包括 TATA 盒、CAAT 盒和 GC 盒等。其中 TATA 盒控制着转录起始的准确性和频率。

3. 增强子:提高同侧基因的转录效率,具有组织特异性、远距离调控性、无方向性、需要启动子协作。

4. 沉默子:抑制基因表达。


四、转录因子

1. 定义:由一个基因产生并在细胞质中合成的,随后进入细胞核对另一个基因表达起调控作用的蛋白质。

2. 分类

(1)通用转录因子:所有基因表达均具有的转录因子。

(2)特异转录因子:个别基因表达所需,又可分为转录激活因子和转录抑制因子。

3. 转录因子的结构

主要包括 DNA 结合结构域和转录激活结构域。

(1)DNA 激活结构域:主要包括锌指模体(含锌离子的蛋白模体)、碱性螺旋-环-螺旋和碱性亮氨酸拉链。锌指模体通过锌指重复结构与 DNA 结合,碱性螺旋-环-螺旋通过α螺旋与 DNA 结合。

(2)转录激活结构域:酸性结构域、谷氨酰胺富含结构域和脯氨酸富含结构域。


五:转录起始复合物

由 RNA 聚合酶和基本转录因子组成,可促进 RNA 聚合酶与启动子结合,真核细胞中 RNA 聚合酶单独存在时不能与启动子结合。

而转录因子与增强子结合后则增加这种转录起始复合物的稳定性,促进转录。


六、转录后 mRNA 结构与功能调控

1. mRNA 结构调控:5』-端的帽子结构增加 mRNA 的稳定性,3』-端的 poly(A)尾结构防止 mRNA 讲解。

2. RNA 功能相关的调控:小分子 RNA 可引起转录后基因沉默,mRNA 前体选择性剪接可使基因表达出现多样性。


七、真核基因翻译及翻译后的调控

重要的是对翻译起始因子进行磷酸化调节,进而调节其活性。其中,翻译起始因子 eLF-2α 的磷酸化抑制翻译起始,而 eLF-4E 及其结合蛋白的磷酸化可激活翻译的起始。


本文网址:http://www.igenebook.com/news/399.html

关键词:基因表达定量,基因表达调控,表观组学技术服务

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