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1、第七章真核生物基因表达的调控教学目的：掌握真核生物基因表达调控的层次及在不同水平调控的方式教学重点：1.真核生物转录调控的复杂性2.真核生物DNA水平的调控3.DNA转录水平的调控教学难点：DNA转录水平的调控真核生物基因表达的特点◆基因组结构庞大◆单顺反子◆重复序列◆断裂基因◆染色体◆转录调节区大◆转录和翻译分别在不同的亚细胞区域◆翻译后需要加工◆多级调控DNA水平基因丢失基因扩增基因重排甲基化修饰染色质的结构状态RNA水平转录水平调控RNA的转录后加工mRNA向胞浆转运mRNA稳定性蛋白质水平翻译过程翻译后加工蛋白质的稳定性真核生物调控的特征◆基因
2、表达以正调控为主◆转录与翻译在不同的区域进行◆无操纵子和衰减子◆个体发育复杂◆受环境影响较小基因家族（genefamily）◆定义：真核基因组中来源相同,结构相似,功能相关的一组基因.可能由某一共同祖先基因(ancestralgene)经重复(duplication)和突变产生。◆特点：◆家族成员可以分布于不同染色体上◆可集中于一条染色体上,串联排列在一起,形成基因簇(genecluster)◆有些成员不产生有功能的基因产物,这种基因称为假基因(Pseudogene)．Ψa1：与a1相似的假基因简单基因家族◆特点：◆家族成员串联排列在一起◆组成一个转录
3、单位◆代表:rRNA基因家族(重复单元28S、18S、5.8s-rRNA)复杂基因家族◆特点：◆家族成员串联排列在一起◆独立的转录单位◆代表:组蛋白基因家族发育相关复杂基因家族◆特点：◆分布在不同的染色体上◆独立的转录单位◆基因顺序与表达顺序相关◆代表:珠蛋白基因家族假基因(Pseudogene)◆核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同，但却不能合成出功能蛋白质的失活基因。一般都不被转录,且没有明确生理意义,可能是产生一种功能性非编码RNA,调节来自其等位编码基因的mRNA的稳定性◆根据其来源可分为复制假基因已加工假基因完全缺失存在于功能基因中的间隔
4、序列无5’端调控序列3’末端紧接着有多聚腺嘌呤尾两端常被7～21bp的正向重复序列包围果蝇的sex－lethal基因转移到小鼠体内，大多数小鼠表现正常，但有一个品系的小鼠在幼年期全部死亡。研究发现，sex－lethal基因插入到makorin1－p1假基因中部，破坏了该假基因的转录。如果将假基因makorin1－p1敲除，makorin1基因将被关闭。一、DNA水平调控（一）染色质结构对基因表达的影响染色体(chromosome):细胞在有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚缩而成的棒状结构。染色质（chromatin）:间期细胞核内由DNA、组蛋白、非
5、组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在的形式。常染色质(euchromatin):压缩程度低,伸展状态,着色浅异染色质(heterochromatin)：压缩程度高,聚缩状态,着色深结构异染色质(constitutiveheterochromatin)兼性异染色质(facultativeheterochromatin)◆异染色质化水蜡虫（Pseudococcusnipae）（2n=10）雌性:10条都是常染色质雄性:来自父本的5条染色体依次被异染色质化哺乳动物的剂量补偿（dosageconpensation）雌性哺乳动物X染色体的
6、失活巴尔小体（Barrbody）L.Barr(1949年)◆1961,MaryLyon提出了莱昂假说(Lyonhypothesiis)◆巴尔小体是一个失活的X染色体；◆在哺乳动物中，雌性个体细胞中的两个X染色体中有一个X染色体在受精后的第16天（受精卵增殖到5000-6000，植入子宫壁时）失活；◆两条X染色体中哪一条失活是随机的；◆X染色体失活后,细胞继续分裂形成的克隆中,此条染色体都是失活的；◆生殖细胞形成时失活的X染色体可得到恢复。◆1974年Lyon又提出了新莱昂假说认为X染色体的失活是部分片段的失活◆实验证据:◆无汗性外胚层发育不良(anhi
7、droticectodermaldysplasia)◆三色猫◆G-6-PDHanhidroticectodermaldysplasia无汗性外胚层发育不良毛发稀少牙齿异常无汗/少汗表皮和附件异常XbXBb橙色B黑色三色猫三色猫6-磷酸葡糖脱氧酶(G-6-PD)的测定(二)DNase的敏感性和基因表达含有转录活性基因的染色质区域对DNaseⅠ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，DNaseⅠ易于接触到DNA之故鸡的珠蛋白和卵清蛋白系统:鸡胚红细胞珠蛋白基因+-卵清蛋白基因-+鸡输卵管细胞超敏感区域（hype
8、rsensitiveregion）或超敏感位点（hypersensitivesite)一般在转
