3基因表达调控

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1、3基因表达的调控第三章基因表达的调控基因表达：DNA→mRNA→蛋白质的遗传信息传递过程基因表达的调控第一节基因的活化基因的"开关"-染色质的活化一、活性染色质的结构间期核染色质：异染色质(heterochromatin)，高度压缩(不转录)；常染色质(euchromatin)，较为松散，常染色质中约10%为活性染色质(更开放疏松)。活性染色质→←非活性染色质二、活性染色质的结构特点(一)DNaseI敏感性转录活性(或有潜在转录活性)的染色质对DNaseI更敏感．DNaseI超敏感位点(DNaseIHyperSensitiveSites，D

2、HSS)(二)组蛋白H3的CyS110上巯基暴露，三、活性染色质结构的形成（一)、核小体位相(Phasedpositioning)1．核小体的旋转定位(rotationalpositioning)指核小体核心与DNA双螺旋在空间结构中的相互关系，主要包括DNA双螺旋的大沟是面向还是背向核心结构．'2．核小体的平移定位(translationalpositioning)指核小体与特定DNA序列的结合位置和方式，特别是转录活性相关的DNA调控元件（启动子、增强子等）序列与核小体的相互位置关系。(二)、组蛋白修饰1．H1组蛋白磷酸化促进染色体包装

3、，影响转录活性，2．核心组蛋白修饰乙酰化：常发生在组蛋白的Lys，一般活性染色质是高度乙酰化的。（三)HMG蛋白结合HMG（highmobilitygroup)蛋白-高迁移率蛋白,如HMG14/HMG17.与核小体核心颗粒结合，有利转录。四、DNA甲基化与基因表达．(一)、真核生物基因组DNA的甲基化(Methylation)哺乳动物基因组中5%的C为甲基化(mC)，mC主要存在于CpG二核苷酸中．CpG二核苷酸序列常成簇聚集并零散地分布于人基因组中，形成CpG岛(CpGislands)．人基因组中约每10Kb就有一个CpG岛．CpG岛常与

4、基因相连(可作为寻找基因的标记)。(二)DNA甲基化的转录抑制作用。基因表达与甲基化呈负相关基因甲基化状态：1、高度甲基化：基因为持续失活(如女性的一条X染色体；2、诱导去甲基化：如组织或发育阶段特异性表达基因；3、持续低水平甲基化：具有转录活性(如持家基因)。持家基因(housekeepinggene)：是指对所有类型组织细胞在任何时候都需要其表达的基因，通常都是维持细胞基本生存所必须的基因，其表达常保持在固定的水平。又称为组成性基因(Constitutivegene)。（三）甲基化与基因组印迹基因组印迹(genomicimprintin

5、g)：指基因表达活性只局限于来自双亲之一的基因版本。被印迹(imprinted)的基因．基因组印迹的机制--DNA高度甲基化基因组印记与肿瘤．第二节转录水平的调控转录水平的调控是基因表达调控中最重要的环节。一、真核基因转录基本条件：特异性基因转录的基本条件包括：①启动子(特别是核心启动子)②转录模板(转录起始点（+1）---终止点)③RNAPolⅡ④普通转录因子(GTFs)(一)启动子(promoter)与基因转录启动有关的一组DNA序列，一般位于RNApoII转录起始点上游100-200bp以内，其功能是决定转录的起始点和调控转录频率．启

6、动子区域包括核心启动子和启动子上游近侧序列：1、核心启动子(corepromoter)是决定转录起始位置的关键序列，也是普通转录因子TFⅡD的结合位点，①TATA盒(TATAbox)位于转录起始点上游-25～-30bp．②起始子(initiator，Inr)Inr是与转录起始位点重叠的短的较保守序列．注：①不是所有基因都含有TATA盒或Inr序列．有的只有其中之一，有的两者都无．②这些核心启动子的序列和它们之间的间隔多变2、上游启动子元件(UpstreamPromoterelement，UPE)位于较上游(-30一-110bp)，能较强影响

7、转录起始的频率，如CAAT盒和GC盒．其中GC盒是转录因子SPl的结合位点。(二)RNA聚合酶Ⅱ负责真核生物蛋白编码基因的转录(产物mRNA)，有7-10个亚基，最大亚基的羧基末端结构域(CTD)具有7个氨基酸(Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Set)的重复序列，其中有多个磷酸化位点．CTD磷酸化对调控基因转录有重要作用．(三)基础转录因子(basaltranscriptionfactor)真核基因转录除RNA聚合酶外还需要许多蛋白因子-转录因子参加，其中一些转录因子是RNA聚合酶Ⅱ转录起始必需的，并且可以维持基础水平的转录

8、，因此称为基础转录因子或普通转录因子(generaltranscriptionfactor)1．RNA聚合酶II的普通转录因子(TFII)包括TFIID,TFⅡB,TFIIF，T