03_Gene expression and Regulation_CY(2013-10-09)

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1、GeneExpression&Regulation阎春霞Ph.D,Assoc.Prof.E-mail:yanchx@mail.xjtu.edu.cnTel:82655117,15809255950Office：R431，ForenDep.,XJTU40个学时，理论课18h，实验课22h学分2分授课教师李生斌教授/博士阎春霞副教授/博士张洪波副教授/博士张宝讲师/博士实验课：卫法楼5层法医学实验室。教学计划Test1.根据所在实验室研究方向，利用分子遗传学相关理论和技术方法，设计和完成课题研究计划书；2.格式：NSFC申请书3.要求：

2、（1）研究目标和内容明确，具有科学性；（2）技术路线细致、可行；（3）语言清晰，逻辑性强；（4）打印（5）首页为西安交通大学专用考试纸；4.提交考卷时间：2014年1月6日-10日基因表达基本概念原核生物基因转录真核生物基因转录转录因子家族Outline基因表达中心法则基因表达概念基因表达的时间性基因表达的空间性基因表达方式Genome(cell’srepertoireofDNA)Transcriptome(cell’srepertoireofRNAtranscripts)Proteome(cell’srepertoireofpro

3、teins)基因细胞1.中心法则2.基因表达概念2.1基因组(genome)一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。2.2基因表达(geneexpression)基因经过转录、翻译，产生具有特异生物学功能的RNA分子或蛋白质分子的过程。2.3基因表达调控(regulationofgeneexpression)基因表达是受严格调控的。基因表达过程的调节为基因表达调控。tRNArRNAproteinDNA转录mRNA翻译蛋白质基因表达产物基因表达系统三种物质基本功能:DNA:贮存、传递RNA:贮存、传递、酶PRO:贮存、传递、酶3

4、.基因表达的时间特异性按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间特异性(temporalspecificity)。多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性(stagespecificity)。人体发育过程中不同类型β-珠蛋白的含量变化4.基因表达的空间特异性基因表达伴随时间顺序所表现出的分布差异，实际上是由细胞在器官的分布所决定的，空间特异性又称细胞或组织特异性(cellortissuespecificity)。在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称之为基因表达的空间特异

5、性(spatialspecificity)。ExpressionpatternofBARD1（BRCA1）InSituhybridizationBRCA1一种直接与遗传性乳腺癌有关的基因四种母源影响基因的mRNA和蛋白沿果蝇胚胎前-后轴分布的浓度变化图APBICOIDCAUDALHUNCHBACKNANOSRegulationofGeneExpressionChromatinepigeneticcontrolRNAsilencingProteindegradation基因表达调控范畴FactsIdenticalgenome:Virt

6、uallyeverycellinanorganismcontainsacompletesetofgenesSpatialspecificity:ButtheyarenotallturnedonineverycellortissueTemporalspecificity:EachcellofanorganismexpressesadistinctivesubsetofgenesatdifferenttimeordevelopmentalstageTightregulation:Duringdevelopmentdifferentcel

7、lsexpressdifferentsetsofgenesinapreciselyregulatedfashion5.基因表达方式按对刺激的反应性，基因表达方式分为：5.1组成性表达(constitutiveexpression)某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因(housekeepinggene)。组成性基因表达constitutivegeneexpressiongenesforessentialcellularstructuresandmetabolicpathways(e.g.rRNA,actin,

8、tubulin)usuallyexpressedathighleveltheleveloftheirgeneexpressionmayvaryHousekeepinggenes3.2诱导和阻遏表达在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活