基因表達(dá)調(diào)控
基因表達(dá)是指 基因組中結(jié)構(gòu)基因所攜帶的遺傳信息經(jīng)轉(zhuǎn)錄翻譯等一系列生化反應(yīng)過程,合成特定的蛋白,進(jìn)而發(fā)揮特定的生物學(xué)功能和效應(yīng)的全過程
基因表達(dá)受到體內(nèi)外多種因素的影響海雪,而且具有時(shí)空特異性
多個(gè)水平上的基因表達(dá)調(diào)節(jié)
1. 轉(zhuǎn)錄前 :組蛋白修飾
2. 轉(zhuǎn)錄:轉(zhuǎn)錄酶曹傀、啟動(dòng)子周荐、順式作用元件、? 反式作用因子
3. 轉(zhuǎn)錄后:mRNA剪接僵娃、mRNA編輯概作、mRNA穩(wěn)定
4. 翻譯:翻譯速度
5. 翻譯后:蛋白質(zhì)修飾、穩(wěn)定默怨、靶向運(yùn)輸
轉(zhuǎn)錄調(diào)控
名詞備忘:
順勢(shì)作用元件:存在于基因旁側(cè)序列中能影響基因表達(dá)的序列讯榕。順式作用元件包括啟動(dòng)子、增強(qiáng)子匙睹、調(diào)控序列和可誘導(dǎo)元件等愚屁,它們的作用是參與基因表達(dá)的調(diào)控。順式作用元件本身不編碼任何蛋白質(zhì)痕檬,僅僅提供一個(gè)作用位點(diǎn)霎槐,要與反式作用因子相互作用而起作用。
反式作用因子:反式作用因子是轉(zhuǎn)錄模板上游基因編碼的一類蛋白調(diào)節(jié)因子梦谜,包括激活因子和阻遏因子等丘跌,它們與順式作用元件中的上游激活序列特異性結(jié)合,對(duì)真核生物基因的轉(zhuǎn)錄分別起促進(jìn)和阻遏作用唁桩。
順式作用元件
? ? 1. 啟動(dòng)子(promoter):啟動(dòng)子是RNA 聚合酶識(shí)別闭树、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA 序列,它含有RNA 聚合酶特異性結(jié)合和轉(zhuǎn)錄起始所需的保守序列荒澡,多數(shù)位于結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游,啟動(dòng)子本身不被轉(zhuǎn)錄报辱。
真核細(xì)胞有三種RNA聚合酶:
RNA polymerase I : 轉(zhuǎn)錄rRNA
RNA polymerase II: 轉(zhuǎn)錄mRNA
RNA polymerase III: 轉(zhuǎn)錄tRNA等
啟動(dòng)子模式圖:TATA BOX + lnR 或者 lnR+DPE(下游啟動(dòng)子元件)
2. 增強(qiáng)子(enhancer)
? ??增強(qiáng)子能大大增強(qiáng)啟動(dòng)子的活性。增強(qiáng)子有別于啟動(dòng)子處有兩點(diǎn):[1]增強(qiáng)子對(duì)于啟動(dòng)子的位置不固定仰猖,而能有很大的變動(dòng);[2]它能在兩個(gè)方向產(chǎn)生相互作用捏肢。一個(gè)增強(qiáng)子并不限于促進(jìn)某一特殊啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄,它能刺激在它附近的任一啟動(dòng)子饥侵。
可以提高同一DNA鏈上靶基因的轉(zhuǎn)錄效率鸵赫,對(duì)細(xì)胞和組織有很強(qiáng)的特異性。
反式作用因子:
? ? 1轉(zhuǎn)錄因子:分為基本轉(zhuǎn)錄因子躏升、轉(zhuǎn)錄激活/抑制因子辩棒、輔助調(diào)節(jié)因子
轉(zhuǎn)錄因子與RNA聚合酶形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體,共同參與轉(zhuǎn)錄起始的過程膨疏。
轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)域:DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域+轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域
TFIID:與TATA BOX結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物一睁,包括TBP(TATA binding protein)和TAFS (與TBP結(jié)合的因子)
組蛋白修飾和基因序列的關(guān)系:
經(jīng)常看到組蛋白修飾能夠表示增強(qiáng)子活性之類的佃却,其實(shí)也就是DNA和蛋白質(zhì)(修飾過的組蛋白)相互作用者吁,
特定修飾過的組蛋白可以與特定序列結(jié)合。 這種結(jié)合可以通過染色質(zhì)共沉淀發(fā)現(xiàn)饲帅。
染色質(zhì)共沉淀(CHIP):先將染色質(zhì)打斷成很小的片段复凳,選擇能特異識(shí)別并結(jié)合某組蛋白某修飾的抗體去吸附染色質(zhì)片段瘤泪,最終將組蛋白連同附在上面的DNA一起沉淀下來。由此就可以研究組蛋白(修飾)和DNA(區(qū)域)的聯(lián)系育八,接下來可以通過CHIP-seq對(duì)沉淀下來的DNA序列進(jìn)行測(cè)序对途。
轉(zhuǎn)錄后調(diào)控
1. 初級(jí)轉(zhuǎn)錄本加工:
未被剪接的RNA初始轉(zhuǎn)錄物,因長度不均一髓棋,被稱為異質(zhì)性核內(nèi)RNA实檀。