第三章轉錄及轉錄調控

轉錄

(transcription)

——生物體以DNA為模板合成RNA的過程。轉錄RNADNA

第一節(jié)轉錄的基本原理3/8/2023當前1頁，總共131頁。轉錄單位：一個轉錄區(qū)段可視為一個轉錄單位，包括若干個結構基因及其上游的調控序列。+1轉錄起點編碼區(qū)(開放閱讀框)轉錄終點啟動子終止子轉錄單位轉錄單位3/8/2023當前2頁，總共131頁。不對稱轉錄

（asymmetrictranscription）*在DNA分子雙鏈上某一區(qū)段，一股鏈可轉錄，另一股鏈不轉錄；*模板鏈并非永遠在同一單鏈上。3/8/2023當前3頁，總共131頁。3/8/2023當前4頁，總共131頁。3/8/2023當前5頁，總共131頁。3/8/2023當前6頁，總共131頁。模板鏈(templatestrand)有意義鏈或Watson鏈：

DNA雙鏈中，能按堿基配對規(guī)律指引轉錄，生成RNA的一股單鏈。編碼鏈(codingstrand)反義鏈或Crick鏈：

DNA雙鏈中堿基序列與RNA一致的一股鏈。結構基因轉錄方向轉錄方向模板鏈模板鏈編碼鏈編碼鏈模板鏈相關概念

3/8/2023當前7頁，總共131頁。轉錄的忠實性是指一個特定基因的轉錄具有固定的起點和固定的終點，而且被轉錄產(chǎn)生的剪基序列，嚴格遵守堿基互補原則。然而，轉錄出錯率高于復制出錯率原因：RNA聚合酶沒有校讀功能高度的忠實性(highfidelity)3/8/2023當前8頁，總共131頁。正常的轉錄一旦發(fā)生，就不會中途停止，轉錄終止前RNA聚合酶不從模板鏈解離下來一旦RNA聚合酶從模板鏈解離，則解離下來的酶不可能與解離點重新結合高度的進行性(highlyprogressive)3/8/2023當前9頁，總共131頁。第二節(jié)原核生物轉錄3/8/2023當前10頁，總共131頁。核心酶

coreenzyme全酶

holoenzyme一、原核生物轉錄相關結構和酶（一）原核生物的RNA聚合酶3/8/2023當前11頁，總共131頁。σ亞基結合位點：-35序列β‘亞基結合位點：-10序列a36512決定哪些基因被轉錄b150618催化功能b￠155613結合DNA模板ω11000功能尚不清楚亞基分子量功能s70263辨認起始點當前12頁，總共131頁。13因子：又稱釋放因子，六聚體蛋白，可以水解NTP，其解旋酶促使新生RNA鏈從三元轉錄復合物中解離出來，從而終止轉錄。（二）ρ因子1969年Roberts研究發(fā)現(xiàn)的控制轉錄終止的蛋白質。3/8/2023當前13頁，總共131頁。（三）啟動子結構啟動子是基因表達不可缺少的重要調控序列。沒有啟動子，基因就不能轉錄。原核生物啟動子是由兩段彼此分開且又高度保守的核苷酸序列組成，對mRNA的合成極為重要。

3/8/2023當前14頁，總共131頁。開始轉錄TTGACAAACTGT-35區(qū)(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10區(qū)1-30-5010-10-40-205335原核生物啟動子保守序列RNA-pol辨認位點(recognitionsite)

55RNA聚合酶保護區(qū)結構基因333/8/2023當前15頁，總共131頁。

1、轉錄開始的位置超過90%的轉錄起始點為嘌呤核苷酸，在轉錄起始點有一保守序列：MCATMM，A是轉錄始點。轉錄起始點M：A或C或G3/8/2023當前16頁，總共131頁。2、—10序列，位于轉錄起始位點上游—10bp左右，有一個6個堿基組成的保守序列TATAAT，是RNA聚合酶結合的部位，又稱為TATA盒或Pribnow盒。

特點：不同的啟動子，其位置略有不同不同的啟動子，每個堿基出現(xiàn)的頻率不同。

—10序列3/8/2023當前17頁，總共131頁。3、—35序列：位于轉錄起始位點上游35bp處，故稱—35序列，有一個6個堿基組成的保守序列TTGACA.不同啟動子的—35序列的每個堿基出現(xiàn)的頻率不同?！?5序列是RNA聚合酶初始結合的部位—35序列的核苷酸結構決定了啟動子的強度—35序列3/8/2023當前18頁，總共131頁。-35序列和-10序列之間的間隔區(qū)堿基序列對轉錄起始并不重要。

-35序列和-10序列之間的間隔區(qū)長度對轉錄很重要。實驗結果表明：

-35序列和-10序列之間的間隔區(qū)長度為17bp時轉錄效率最高。大多數(shù)啟動子為16~18bp4、作用部位間隔區(qū)3/8/2023當前19頁，總共131頁。一、原核生物轉錄的起始轉錄起始需解決兩個問題：RNA聚合酶必須準確地結合在轉錄模板的起始區(qū)域。2.DNA雙鏈解開，使其中的一條鏈作為轉錄的模板。3/8/2023當前20頁，總共131頁。

辨認起始位點：

亞基辨認啟動子的-35區(qū)，RNA聚合酶全酶(2)與模板疏松結合。酶滑行到-10區(qū)，通過亞基與模板牢固結合。形成閉合轉錄復合物(二元復合物)轉錄起始過程：3/8/2023當前21頁，總共131頁。2.DNA局部解鏈RNA聚合酶擠入DNA雙鏈中，解鏈長度約12~17個核苷酸，拓撲異構酶參與。

形成開放轉錄復合物(二元復合物)轉錄起始過程：3/8/2023當前22頁，總共131頁。3.在RNA聚合酶作用下發(fā)生第一次聚合反應，形成轉錄起始復合物。RNApol(2)-DNA-5'pppGpN-OH3轉錄起始復合物(三元復合物):

RNA聚合酶-DNA模板-四磷酸二核苷酸5-pppG-OH+

NTP5-pppGpN

-OH3+ppi轉錄起始過程：3/8/2023當前23頁，總共131頁?！裨松镛D錄起始復合物σ因子與核心酶形成全酶，σ因子發(fā)現(xiàn)起始位點，全酶與-35序列結合，酶分子向-10序列轉移并牢固結合。形成閉合轉錄復合物-10序列及起始位點處發(fā)生局部解鏈，形成開放轉錄復合物在β亞基的催化下，形成RNA的第一個磷酸二酯鍵，由DNA模板、RNA聚合酶、新生RNA鏈組成轉錄起始復合物（三元復合物）。σ因子從全酶上解離，核心酶與DNA的親和力下降，三元復合物在DNA鏈上移動，繼續(xù)合成RNA.3/8/2023當前24頁，總共131頁。二、轉錄延長1.亞基脫落，RNA–pol聚合酶核心酶變構，與模板結合松弛，沿著DNA模板前移；

2.在核心酶作用下，NTP不斷聚合，RNA鏈不斷延長。(NMP)n

+

NTP(NMP)n+1

+PPi3.轉錄空泡的形成：

3/8/2023當前25頁，總共131頁。轉錄空泡(transcriptionbubble)：

DNA解開的兩條單鏈與RNA聚合酶及其轉錄產(chǎn)物RNA構成的轉錄復合物。RNA-pol：40-60bp；

解鏈：小于20bp；RNA/DNA：8-9bp。3/8/2023當前26頁，總共131頁。DNA/DNA雙鏈比DNA/RNA雜化雙鏈穩(wěn)定

穩(wěn)定性:G≡C>A=T>A=U穩(wěn)定性存在差異3/8/2023當前27頁，總共131頁。原核生物轉錄過程中的現(xiàn)象DNA核糖體RNARNA聚合酶3/8/2023當前28頁，總共131頁。依賴Rho(ρ)因子的轉錄終止非依賴Rho因子的轉錄終止三、轉錄終止RNA聚合酶在DNA模板上停止前進，轉錄產(chǎn)物RNA鏈從轉錄復合物上脫落。

機制3/8/2023當前29頁，總共131頁。301.依賴因子的終止因子：又稱釋放因子，六聚體蛋白，可以水解NTP，其解旋酶促使新生RNA鏈從三元轉錄復合物中解離出來，從而終止轉錄。3/8/2023當前30頁，總共131頁。因子的終止的作用機制3/8/2023當前31頁，總共131頁。323/8/2023當前32頁，總共131頁。332.不依賴因子的終止終止子富含GC反向序列出現(xiàn)轉錄延宕；RNA聚合酶是由一個掛在DNA上滑行的環(huán)帶動著前進的，而這個環(huán)恰好可以容下DNA單連，不能通過比較粗的莖環(huán)結構

終止子poly(U)與模板鏈的poly(A)相互作用力較弱，新生的RNA鏈很容易從模板鏈上解離下來3/8/2023當前33頁，總共131頁。34發(fā)夾式結構和寡聚U的共同作用使RNA從三元復合物中解離出來。3/8/2023當前34頁，總共131頁。35

終止效率與二重對稱序列（至少6bp）和寡聚U（至少4個U）的長短有關，長度↑，終止效率↑。

3/8/2023當前35頁，總共131頁。3/8/2023當前36頁，總共131頁。2.不依賴因子的終止3/8/2023當前37頁，總共131頁。3/8/2023當前38頁，總共131頁。不依賴因子的終止機制3/8/2023當前39頁，總共131頁。第三節(jié)真核生物轉錄3/8/2023當前40頁，總共131頁。一、真核生物轉錄酶及相關因子（一）真核生物的RNA聚合酶

種類

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

對鵝膏蕈（xun）堿的反應45S-rRNAhnRNA某些snRNA5S-rRNAtRNA、snRNA耐受極敏感中度敏感轉錄產(chǎn)物3/8/2023當前41頁，總共131頁。DTATAABDNATATAFE（二）轉錄因子(TF)RNA聚合酶轉錄因子(TF)：能與順式作用原件識別、結合，調節(jié)真核基因轉錄的蛋白質，稱為轉錄調節(jié)因子，簡稱轉錄因子，也稱反式作用因子。3/8/2023當前42頁，總共131頁。3/8/2023當前43頁，總共131頁。

基本轉錄因子：是RNA聚合酶結合啟動子所必需的一組蛋白質因子，決定三種RNA(mRNA、tRNA、rRNA)轉錄的類別。

有人將其視為RNA聚合酶的組成成分或亞基。特異轉錄因子：為個別基因轉錄所必需，決定該基因的時間、空間特異性表達。此類特異因子中起轉錄激活作用的稱轉錄激活因子，起轉錄抑制作用的稱轉錄抑制因子。（二）轉錄因子(TF)3/8/2023當前44頁，總共131頁。（二）轉錄因子(TF)3/8/2023當前45頁，總共131頁。3/8/2023當前46頁，總共131頁。AATAAA切離加尾轉錄終止點修飾點轉錄起始點-25bpTATA盒CAAT盒GC盒增強子外顯子翻譯起始點內含子OCT-1OCT-1：ATTTGCAT八聚體順式作用元件3/8/2023當前47頁，總共131頁。-110區(qū)3/8/2023當前48頁，總共131頁。（三）順式作用元件3/8/2023當前49頁，總共131頁。三、真核生物的轉錄起始（一）轉錄起始轉錄起始上游區(qū)段比原核生物多樣化，轉錄起始時，RNA-pol不直接結合模板的啟動子，其起始過程比原核生物復雜，3/8/2023當前50頁，總共131頁。3/8/2023當前51頁，總共131頁。

轉錄起始前復合物(pre-initiationcomplex,PIC)

真核生物RNA-pol不與DNA分子直接結合，而需依靠眾多的轉錄因子。

拼版理論：一個真核生物基因的轉錄需要3-5個不同的轉錄因子，它們之間相互作用與結合，形成專一性的活性復合物，再與RNA聚合酶搭配而特異性地結合并轉錄相應的基因。3/8/2023當前52頁，總共131頁。（二）轉錄延長RNA-pol前移,核小體移位和解聚現(xiàn)象。與原核生物大致相似，

沒有轉錄與翻譯同步的現(xiàn)象。3/8/2023當前53頁，總共131頁。RNA-PolRNA-PolRNA-Pol核小體轉錄延長中的核小體移位轉錄方向3/8/2023當前54頁，總共131頁。（三）轉錄終止

——和轉錄后修飾密切相關。轉錄終止修飾點:

DNA讀碼框架下游的一組AATAAA和GT共同序列,參與轉錄終止過程,這些序列稱之為轉錄終止修飾點。3/8/2023當前55頁，總共131頁。-GUGUGUGAATAAAGTGTGTG轉錄終止的修飾點5’5’3’3’RNA-pol5’------AAUAAA-5’------AAUAAA--Poly(A)mRNA核酸酶3加尾3/8/2023當前56頁，總共131頁。一、

mRNA的轉錄后加工（一）首、尾的修飾1、5端形成帽子結構

5m7GpppGp

—

(

NTP)n3/8/2023當前57頁，總共131頁。帽子結構:(m7GpppGp—)7-甲基鳥嘌呤-三磷酸鳥苷3/8/2023當前58頁，總共131頁。

此外還可以形成帽子1，帽子2等第一第二位的核苷酸的2’-O位上被甲基化形成帽子1，帽子2，3/8/2023當前59頁，總共131頁。核內生成,保護mRNA不被核酸外切酶水解。與翻譯過程有關，帽子結構結合蛋白是翻譯起始必需的因子。促進某些RNA的合成。帽子結構的功能:3/8/2023當前60頁，總共131頁。3/8/2023當前61頁，總共131頁。3/8/2023當前62頁，總共131頁。3/8/2023當前63頁，總共131頁。3/8/2023當前64頁，總共131頁。3/8/2023當前65頁，總共131頁。2、斷裂基因、外顯子和內含子真核生物的結構基因，由若干個編碼區(qū)和非編碼區(qū)

互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成。斷裂基因(splitegene)

CABD編碼區(qū)A、B、C、D非編碼區(qū)3/8/2023當前66頁，總共131頁。3/8/2023當前67頁，總共131頁。3/8/2023當前68頁，總共131頁。RNA編輯的生物學意義：擴充遺傳信息產(chǎn)生多種表達產(chǎn)物，產(chǎn)生多種生物學效應，產(chǎn)生功能用途的分化。DNA上的基因數(shù)要比表達的蛋白質種類少。估計10萬個基因，實際3萬個基因。3/8/2023當前69頁，總共131頁。3/8/2023當前70頁，總共131頁。雞卵清蛋白基因hnRNA首、尾修飾hnRNA剪接成熟的mRNA雞卵清蛋白基因及其轉錄、轉錄后修飾3/8/2023當前71頁，總共131頁。二、tRNA的轉錄后加工剪切

(a)3/8/2023當前72頁，總共131頁。剪接(b)(c)添加堿基修飾(d)3/8/2023當前73頁，總共131頁。堿基修飾的方式：（2）還原反應

如：UDHU（3）核苷內的轉位反應如：Uψ（4）脫氨反應如：AIm如：AA（1）甲基化（1）（1）（3）（2）（4）3/8/2023當前74頁，總共131頁。三、rRNA的轉錄后加工轉錄45S-RNA剪接18S-RNA5.8S,28SRNArDNA28S5.8S18S3/8/2023當前75頁，總共131頁。ReversetranscriptionReplication復制轉錄翻譯逆轉錄中心法則3/8/2023當前76頁，總共131頁。基因表達(geneexpression)基因所貯存的遺傳信息通過轉錄及翻譯產(chǎn)生具有生物功能的多肽和蛋白質或RNA的過程.表達產(chǎn)物:蛋白質或肽RNA3/8/2023當前77頁，總共131頁。轉錄起始是基因表達調控的基本控制點基因激活轉錄起始轉錄后加工mRNA降解蛋白質降解等蛋白質翻譯翻譯后加工修飾轉錄水平的基因表達調控最重要3/8/2023當前78頁，總共131頁?；虮磉_調控的生物學意義適應環(huán)境、維持生長和增殖維持個體發(fā)育與分化3/8/2023當前79頁，總共131頁。

原核生物的轉錄調控3/8/2023當前80頁，總共131頁。（一）原核生物轉錄調控的特點1、σ因子的特異性識別：在轉錄的起始階段，σ亞基識別特異啟動序列，不同的σ因子決定特異基因的轉錄激活，決定mRNA、tRNA、rRNA基因的轉錄。核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)3/8/2023當前81頁，總共131頁。3/8/2023當前82頁，總共131頁?？莶輻U菌孢子形成過程中σ亞基的替換。主要是σ55、σ37、σ29三種亞基的更迭。含σ55的RNA聚合酶只能識別營養(yǎng)基因的啟動子，含σ37的RNA聚合酶只能識別早期孢子形成基因的啟動子，含σ29的RNA聚合酶則只能負責中、晚期孢子形成基因的轉錄.3/8/2023當前83頁，總共131頁。蛋白質因子特異DNA序列編碼序列啟動序列操縱序列其他調節(jié)序列(promoter)(operator)2、操縱子學說的普遍性

操縱子（operon）：是原核生物在分子水平上基因表達調控的單位，由調節(jié)基因、啟動子、操縱基因和結構基因等序列組成。3/8/2023當前84頁，總共131頁。負調控:阻遏蛋白與操作基因結合，抑制結構基因的表達。正調控：阻遏蛋白與操縱基因脫離后，激活蛋白與啟動子結合以及和RNA集合酶相互作用，幫助結構基因的轉錄起始。原核細胞的基因調節(jié)中負性調節(jié)占主導作用。3、負性調節(jié)占主導

3/8/2023當前85頁，總共131頁。操縱序列

——阻遏蛋白(repressor)的結合位點當操縱序列結合有阻遏蛋白時，會阻礙RNA聚合酶與啟動序列的結合，或是RNA聚合酶不能沿DNA向前移動，阻礙轉錄。啟動序列編碼序列操縱序列pol阻遏蛋白3/8/2023當前86頁，總共131頁。一、乳糖操縱子lacopron乳糖操縱子(lacoperon)的結構調控區(qū)CAP結合位點啟動序列操縱序列結構基因Z：β-半乳糖苷酶Y：透酶A：乙?；D移酶ZYAOPDNA3/8/2023當前87頁，總共131頁。mRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol沒有乳糖存在時阻遏蛋白的負性調節(jié)阻遏基因3/8/2023當前88頁，總共131頁。mRNA阻遏蛋白有乳糖存在時IDNAZYAOPpol啟動轉錄mRNA乳糖半乳糖β-半乳糖苷酶3/8/2023當前89頁，總共131頁。++++轉錄無葡萄糖，cAMP濃度高時有葡萄糖，cAMP濃度低時CAP的正性調節(jié)ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP3/8/2023當前90頁，總共131頁。協(xié)調調節(jié)※當阻遏蛋白封閉轉錄時，CAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用；※如無CAP存在，即使沒有阻遏蛋白與操縱序列結合，操縱子仍無轉錄活性。單純乳糖存在時，細菌利用乳糖作碳源；若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時，細菌首先利用葡萄糖。3/8/2023當前91頁，總共131頁。mRNA低半乳糖時高半乳糖時葡萄糖低cAMP濃度高葡萄糖高cAMP濃度低RNA-polOOOO3/8/2023當前92頁，總共131頁。TrpTrp高時Trp低時mRNAEDCBAOPtrpR調節(jié)區(qū)結構基因

RNA聚合酶

RNA聚合酶?色氨酸操縱子二、色氨酸操縱子trpoperon3/8/2023當前93頁，總共131頁。UUUU……UUUU……調節(jié)區(qū)結構基因trpROP前導序列衰減子區(qū)域UUUU……前導mRNA1234衰減子結構第10、11密碼子為trp密碼子終止密碼子14aa前導肽編碼區(qū):

包含序列1形成發(fā)夾結構能力強弱：序列1/2>序列2/3>序列3/4

trp密碼子UUUU……3/8/2023當前94頁，總共131頁。UUUU……34UUUU3’34核糖體前導肽前導mRNA1.當色氨酸濃度高時轉錄衰減機制125’

trp密碼子衰減子結構就是終止子可使轉錄前導DNAUUUU3’

RNA聚合酶終止3/8/2023當前95頁，總共131頁。UUUU……342423UUUU……核糖體前導肽前導mRNA15’

trp密碼子結構基因前導DNA

RNA聚合酶2.當色氨酸濃度低時Trp合成酶系相關結構基因被轉錄序列3、4不能形成衰減子結構3/8/2023當前96頁，總共131頁。

真核生物的轉錄調控3/8/2023當前97頁，總共131頁。一、真核生物轉錄調控的特點1.有多種RNA聚合酶種類

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

對鵝膏蕈堿的反應45S-rRNAhnRNA某些snRNA5S-rRNAtRNA、snRNA耐受極敏感中度敏感轉錄產(chǎn)物3/8/2023當前98頁，總共131頁。2.轉錄激活狀態(tài)的染色體結構發(fā)生明顯變化對核酸酶敏感

DNA拓撲結構發(fā)生改變

DNA堿基的甲基化修飾發(fā)生變化組蛋白變化3/8/2023當前99頁，總共131頁。chromatin狀況與基因表達相關證據(jù)1；轉錄活化區(qū)/非轉錄活化區(qū)chromatin的結構差異

DnaseSintranscriptionalactivatedregionNucleosomestructureincompleteNohiston1inlinkerDNAEuchromatingeneonHeterochromatingeneoff3/8/2023當前100頁，總共131頁。從DNA到蛋白質的可能的調控步驟真核基因表達的多級控制3.正性調節(jié)占主導3/8/2023當前101頁，總共131頁。主要調控水平：－轉錄水平調控（transcriptionalcontrol）－轉錄后水平調控（post-transcriptionalcontrol）

RNA加工水平調控（RNAprocessingcontrol）翻譯水平調控（translationalcontrol）－蛋白質的翻譯后修飾（post-translationalmodification）3/8/2023當前102頁，總共131頁。二、真核生物轉錄前調控1.染色質結構對轉錄的影響真核基因的活躍轉錄是在常染色質上進行得。轉錄發(fā)生之前，染色質常常會在特定得區(qū)域被解旋松弛，形成自由DNA。這種變化包括核小體結構的消除或改變，DNA本身局部結構的變化，從右旋型變?yōu)樽笮停╖-DNA）等，這些變化可導致結構基因暴露，促進轉錄因子與啟動區(qū)DNA的結合，誘發(fā)基因轉錄?；钴S表達基因所在染色質上一般含有一個或數(shù)個DNA酶I超敏感位點（hypersensitivesite）他們大多位于基因的5′端啟動區(qū)，少數(shù)在其他位置。3/8/2023當前103頁，總共131頁。證據(jù)體外重建chromatin改變轉錄效率轉錄速度＞＞轉錄速度completenucleosome轉錄速度＞addH1NakedDNA+H2A,H2B,H3,H43/8/2023當前104頁，總共131頁。2.DNA的修飾DNA拓撲結構變化天然雙鏈DNA均以負性超螺旋構象存在；基因活化后RNA-pol正超螺旋負超螺旋轉錄方向3/8/2023當前105頁，總共131頁。m5C是真核生物DNA中的主要修飾成分多發(fā)生在CpG序列中不同細胞間m5C相差甚大胚胎細胞與特化體細胞相差106DNA堿基修飾變化真核DNA約有5%的胞嘧啶被甲基化，甲基化范圍與基因表達程度呈反比。3/8/2023當前106頁，總共131頁。3.組蛋白的修飾1.組蛋白的乙?；疕istonacetylatedgeneonH3,H4(Lys5,Lys8)高度乙酰化gyrase—like80%H3,H4乙?；∷徕c（去乙酰化酶抑制劑）Helacell組蛋白脫離DNA核小體解體基因表達基因高效表達DNANeg.supperhelix3/8/2023當前107頁，總共131頁。凡被Trans-factor結合的區(qū)域均能阻止nucleosome形成H2A,H2B,H3,H4modifiedbyacetylationphosphorylation降低組蛋白的正電荷組蛋白解聚ν-body松弛2.組蛋白的磷酸化3/8/2023當前108頁，總共131頁。順式作用元件：通常只在原位影響與其處于同一個DNA分子上的、物理上緊密相連的基因表達的DNA序列。通常不編碼蛋白，多位于基因旁側或內含子中。如啟動子、終止子、增強子、操縱基因（一）順式作用元件四、真核生物轉錄水平調控3/8/2023當前109頁，總共131頁。順式/反式的調節(jié)方式3/8/2023當前110頁，總共131頁。

TATA盒

CAAT盒

GC盒增強子順式作用元件結構基因-GCGC---CAAT---TATA轉錄起始真核生物啟動子保守序列3/8/2023當前111頁，總共131頁。1.啟動子真核基因啟動子是RNA聚合酶結合位點周圍的一組轉錄控制組件，至少包括一個轉錄起始點以及一個以上的功能組件。TATA盒GC盒CAAT盒3/8/2023當前112頁，總共131頁。2.增強子(enhancer)指遠離轉錄起始點、決定基因的時間、空間特異性、增強啟動子轉錄活性的DNA序列。①增強子增強基因轉錄的效應十分明顯，一般能使基因轉錄效率增加K)?200倍，有的可以增加上千倍；②增強子發(fā)揮作用的方式通常與其方向,或與其所在部位與轉錄起始點的距離無關；③增強子大多數(shù)為重復序列,跨度一般為100~200bp，但其基本的核心組件常由8~12bp組成,有完整的或部分的回文結構；3/8/2023當前113頁，總共131頁。④增強子增強基因轉錄的效應有嚴格的組織細胞特異性；⑤增強子沒有基因專一性，可以在不同基因的轉錄中發(fā)揮作用；⑥增強子的活性與其在DNA雙螺旋結構中的空間方向性有關；⑦許多增強子是否發(fā)揮作用受外部信號驅使,這時的增強子又被稱為反應元件,如cAMP反應元件、激素反應元件、金屬反應元件和血清反應元件等。 3/8/2023當前114頁，總共131頁。3.沉默子(silencer)某些基因的負性調節(jié)元件，當其結合特異蛋白因子時，對基因轉錄起阻遏作用。3/8/2023當前115頁，總共131頁。（二）反式作用因子轉錄調節(jié)因子分類（按功能特性）*基本轉錄因子(generaltranscriptionfactors)是RNA聚合酶結合啟動子所必需的一組蛋白因子，決定三種RNA(mRNA、tRNA及rRNA)轉錄的類別。3/8/2023當前116頁，總共131頁。*特異轉錄因子(specialtranscriptionfactors)為個別基因轉錄所必需，決定該基因的時間、空間特異性表達。轉錄激活因子轉錄抑制因子3/8/2023當前117頁，總共131頁?；虮磉_具有時空特異性

按功能需要，某一特定基因的表達嚴格按特定的時間順序發(fā)生，稱之為基因表達的時間特異性(temporalspecificity)。多細胞生物基因表達表現(xiàn)為與生長、分化和發(fā)育階段一致的時間性，因此又稱階段特異性(stagespecificity)。在個體生長、發(fā)育全過程，一種基因產(chǎn)物在個體的不同組織或器官表達，即在個體的不同空間出現(xiàn)，稱之為基因表達的空間特異性(spatialspecificity)。基因表達伴隨空間所表現(xiàn)出的這種分布差異，實際上是由細胞在器官的分布決定的，所以空間特異性又稱細胞或組織特異性(cellortissuespecificity)。3/8/2023當前118頁，總共131頁。有些基因產(chǎn)物對生命全過程都是必需的或必不可少的。這類基因在一個生物個體的幾乎所有細胞中持續(xù)表達，通常稱為管家基因（housekeepinggene）。我們將這類基因表達稱為基本（或組成性）基因表達（constitutivegeneexpression）。bcl-2β-actin

12瓊脂糖凝膠電泳圖1.對照組2.實驗組3/8/2023當前119頁，總共131頁。轉錄調節(jié)因子結構DNA結合域轉錄激活域TF蛋白質-蛋白質結合域（反式激活結構域、二聚化結構域）谷氨酰胺富含域酸性激活域脯氨酸富含域