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1、关于真核基因表达调控 第1页，讲稿共110张，创作于星期二真核生物的基因组 真核生物基因表达调控的特点和种类真核生物DNA水平上的基因表达调控 真核生物转录水平上的基因表达调控 真核基因转录后水平上的调控Contents第2页，讲稿共110张，创作于星期二一、真核基因组结构特点真核基因组结构庞大真核基因组结构庞大 3109bp、染色质、核膜、染色质、核膜单顺反子单顺反子基因不连续性基因不连续性 断裂基因（断裂基因（interrupted gene）、内含子）、内含子(intron)、外显子外显子(exon)非编码区较多非编码区较多 多于编码序列多于编码序列(9:1)含有大量重复序列含有大量重复
2、序列第一节 真核生物的基因组第3页，讲稿共110张，创作于星期二 基因组很小，大多只有一条染色体 结构简炼 存在转录单元多顺反子原核生物基因组结构特点 有重叠基因第4页，讲稿共110张，创作于星期二三、基本概念（一）基因家族（gene family)真核生物的基因组中有很多来源相同、结构相似、功能相关的基因，将这些基因称为基因家族。同一家族中的成员有时紧密地排列在一起，成为一个基因簇(gene cluster)。如：编码组蛋白、免疫球蛋白和血红蛋白的基因都属于基因家族第5页，讲稿共110张，创作于星期二1、简单多基因家族简单多基因家族中的基因一般以串联方式前后相连。第6页，讲稿共110张，创作
3、于星期二The eukaryotic ribosomal DNA repeating unit非转录间隔序列外转录间隔序列内转录间隔序列第7页，讲稿共110张，创作于星期二2、复杂多基因家族 复杂多基因家族一般由几个相关基因家族构成，基因家族之间由间隔序列隔开，并作为独立的转录单位。现已发现存在不同形式的复杂多基因家族。第8页，讲稿共110张，创作于星期二Organization of histone genes in the animal genomeRepeating uniteRepeating unite第9页，讲稿共110张，创作于星期二发育调控的复杂多基因家族：血红蛋白基因家族有功
4、能的血红蛋白基因的基本有功能的血红蛋白基因的基本结构：三个外显子被两个内含结构：三个外显子被两个内含子隔开子隔开类类 和类和类 珠蛋白珠蛋白基因家族基因家族人在发育过程中的血人在发育过程中的血红蛋白类型红蛋白类型第10页，讲稿共110张，创作于星期二（二）断裂基因 基因的编码序列在DNA分子上是不连续的，为非编码序列所隔开，其中编码的序列称为外显子，非编码序列称内含子。外显子(Exon)：真核细胞基因DNA中的编码序列，这些序列被转录成RNA并进而翻译为蛋白质。内含子(Intron)：真核细胞基因DNA中的间插序列，这些序列被转录成RNA，但随即被剪除而不翻译。第11页，讲稿共110张，创作于
5、星期二第12页，讲稿共110张，创作于星期二1、外显子与内含子的连接区 指外显子和内含子的交界或称边界序列，它有两个重要特征：内含子的两端序列之间没有广泛的同源性连接区序列很短，高度保守，是RNA剪接的信号序列 5GTAG 3-GTAG 法则第13页，讲稿共110张，创作于星期二有些DNA序列可编码一条以上的蛋白质相同密码子、不同起始位点产生长度不同的蛋白质不同起始位点、不同读码顺序产生不同蛋白质第14页，讲稿共110张，创作于星期二2、外显子与内含子的可变调控组成型剪接：一个基因的转录产物通过剪接只能产生一种成熟的mRNA。肌红蛋白重链基因41个外显子，但能精确的剪接成一个成熟的mRNA.选
6、择性剪接：同一基因的转录产物由于不同的剪接方式形成不同mRNA。小鼠淀粉酶基因表达的组织特异性变化：唾液腺和肝脏第15页，讲稿共110张，创作于星期二第16页，讲稿共110张，创作于星期二(三)假基因是基因组中因突变而失活的基因，无蛋白质产物。一般是启动子出现问题。第17页，讲稿共110张，创作于星期二第二节 真核生物基因表达调控的特点和种类一、真核生物基因表达调控的特点1、多层次2、个体发育复杂3、活性染色体结构变化：对核酸酶敏感、DNA拓扑结构变化、DNA碱基修饰变化、组蛋白变化 4、正性调节占主导5、转录与翻译间隔进行 6、转录后修饰、加工 第18页，讲稿共110张，创作于星期二根据其性
7、质可分为两大类：一是一是瞬时调控或称为可逆性调控瞬时调控或称为可逆性调控，它相当于原核细胞对环，它相当于原核细胞对环境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种底物或激素境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种底物或激素水平升降时，及细胞周期不同阶段中酶活性和浓度的调节。水平升降时，及细胞周期不同阶段中酶活性和浓度的调节。二是二是发育调控或称不可逆调控发育调控或称不可逆调控，是真核基因调控的精髓部，是真核基因调控的精髓部分，它决定了真核细胞生长、分化、发育的全部进程。分，它决定了真核细胞生长、分化、发育的全部进程。根据基因调控在同一事件中发生的先后次序又可分为：DNA水平调控水平调控转录水平调控转
8、录水平调控转录后水平调控转录后水平调控翻翻译水平调控译水平调控蛋白质加工水平的调控蛋白质加工水平的调控二、真核生物基因表达调控的种类：第19页，讲稿共110张，创作于星期二第三节 真核生物DNA水平上的基因表达调控基因丢失基因丢失马蛔虫马蛔虫马蛔虫马蛔虫基因扩增基因扩增rDNArDNA基因重排基因重排DNA甲基化状态与调控甲基化状态与调控染色体结构与调控染色体结构与调控抗体分子的形成抗体分子的形成Ti质粒质粒转座子转座子第20页，讲稿共110张，创作于星期二一、基因丢失：一、基因丢失：在细胞分化过程中，可以通过丢失掉某些基因而去除这些基因在细胞分化过程中，可以通过丢失掉某些基因而去除这些基因的
9、活性。某些原生动物、线虫、昆虫和甲壳类动物在个体发育的活性。某些原生动物、线虫、昆虫和甲壳类动物在个体发育中，许多体细胞常常丢失掉整条或部分的染色体，只有将来分中，许多体细胞常常丢失掉整条或部分的染色体，只有将来分化产生生殖细胞的那些细胞一直保留着整套的染色体。化产生生殖细胞的那些细胞一直保留着整套的染色体。目前，在高等真核生物（包括动物、植物）中尚未发现类似的目前，在高等真核生物（包括动物、植物）中尚未发现类似的基因丢失现象。基因丢失现象。第21页，讲稿共110张，创作于星期二二、基因扩增：二、基因扩增：基因扩增是指某些基因的拷贝数专一性增多的现象，它使得细胞在短期内产生大量的基因产物以满足
10、生长发育的需要，是基因活性调控的一种方式。如非洲爪蟾体细胞中rDNA的基因扩增是因发育需要而出现的基因扩增现象。第22页，讲稿共110张，创作于星期二基因组拷贝数增加，即多倍性，在植物中是非常普遍的现象。基因组拷贝数增加使可供遗传重组的物质增多，这可能构成了加速基因进化、基因组重组和最终物种形成的一种方式。小麦、大豆都是多倍体植物。发育或系统发生中的倍性增加在植物中普遍存在第23页，讲稿共110张，创作于星期二将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录，这种方式被称为而启动转录，这种方式被称为基因重排基因重排。通过基因重排调节基因
11、活性的典型例子是通过基因重排调节基因活性的典型例子是免疫球蛋白免疫球蛋白结结构基因的表达。构基因的表达。三、基因重排：三、基因重排：第24页，讲稿共110张，创作于星期二第25页，讲稿共110张，创作于星期二第26页，讲稿共110张，创作于星期二第27页，讲稿共110张，创作于星期二第28页，讲稿共110张，创作于星期二免疫球蛋白由两条重链（可变区V、连接区J、恒定区C）和两条轻链（V、C）组成；免疫球蛋白及其基因重排第29页，讲稿共110张，创作于星期二淋巴细胞 第30页，讲稿共110张，创作于星期二第31页，讲稿共110张，创作于星期二实例二：人类血红蛋白；人类血红蛋白基因基因家族成员的发
12、育阶段特异性表达是通过基因重排的方式决定的，这种变化是不可逆的。第32页，讲稿共110张，创作于星期二四、DNA甲基化与基因活性的调控DNA甲基化能关闭某些基因的活性，去甲基化则诱导了基因的重新活化与表达。其机理是DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与DNA的相互作用，抑制了转录因子与启动区DNA 的结合效率。DNA的甲基化能提高甲基化位点的突变频率，因而可作为诱变剂或致癌因子调节基因表达。X染色体上DNA的高度甲基化可引起X染色体的失活。第33页，讲稿共110张，创作于星期二DNADNA的的甲甲基基化化第34页，讲稿共110张，创作于星期二在真核生物中，5-甲基胞嘧啶主要
13、出现在CpG序列、CpXpG、CCA/TGG和GATC中 CpG二核苷酸通常成串出现在DNA上，称为CpG岛 第35页，讲稿共110张，创作于星期二真核生物细胞内存在两种甲基化酶活性：日常型甲基转移酶：在甲基化母链（模板链）指导下使处于半甲基化的DNA双链分子上与甲基胞嘧啶相对应的胞嘧啶甲基化。催化特异性强，保证了DNA复制及细胞分裂后甲基化模式不变。从头合成型甲基转移酶：催化未甲基化的CpG 成为mCpG，不需要母链的指导，但速度很慢。第36页，讲稿共110张，创作于星期二Not recognized by Not recognized by maintenance maintenance
14、methylasemethylaseRecognized by Recognized by maintenance maintenance methylasemethylase第37页，讲稿共110张，创作于星期二2 2、DNADNA甲基化抑制基因转录的机理甲基化抑制基因转录的机理DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与DNA的相互作用，抑制了转录因子与启动区DNA的结合效率。甲基化达到一定程度时，DNA构象由B-DNA向Z-DNA过渡，后者结构收缩，螺旋加深，使许多反式作用因子所识别的元件（顺式作用因子）深陷于大沟内，而不利于二者的识别与结合，从而不利于基因的转录起始。第3
15、8页，讲稿共110张，创作于星期二DNA甲基化对基因转录的抑制作用P252第39页，讲稿共110张，创作于星期二第40页，讲稿共110张，创作于星期二DNA的甲基化提高了位点突变频率5-mC脱氨基造成C-T转换：所以CpG二核苷酸序列出现的频率远远低于按核苷酸组成计算出的频率。第41页，讲稿共110张，创作于星期二DNA的甲基化与X染色体失活雌性哺乳动物一条X染色体发育早期失活，可传给子细胞，巴氏小体。X特异性基因Xist（xi-specific transcript,只在失活的X染色体上表达）产物是功能性RNA分子（不含ORF，具有大量的中止密码子，仅定位于核内），可与Xic（X-chrom
16、osome inactivation center）位点结合，造成构象变化，使DNA更易与各种蛋白质结合，最终导致X染色体失活。活化X染色体上的Xist基因总是甲基化的，失活X染色体上的Xist基因总是去甲基化的。第42页，讲稿共110张，创作于星期二XistX染色体其他位点甲基化、不转录活性去甲基化、活性去甲基化、转录失活甲基化、失活Xist基因甲基化与X染色体失活第43页，讲稿共110张，创作于星期二五、染色质结构与基因表达调控：五、染色质结构与基因表达调控：按功能状态的不同可将染色质分为活性染色质常染色质和非活性染色质异染色质，所谓活性染色质是指具有转录活性的染色质；非活性染色质是指没有
17、转录活性的染色质。活性染色质由于核小体构型发生构象的改变，往往具有疏松的染色质结构从而便于转录调控因子与顺式调控元件结合和RNA聚合酶在转录模板上滑动。活性染色质第44页，讲稿共110张，创作于星期二真核细胞中基因转录的模板是染色质而不是裸露的DNA，因此染色质呈疏松或紧密结构，即是否处于活化状态是决定RNA聚合酶能否有效行使转录功能的关键。第45页，讲稿共110张，创作于星期二活性染色质的主要特点在结构上：活性染色质上具有DNase I超敏位点活性染色质上具有基因座控制区活性染色质上具有核基质结合区（MAR序列）第46页，讲稿共110张，创作于星期二活性染色体结构变化1.对核酸酶敏感活化基因
18、常有超敏位点，位于调节蛋白结合位点附近。HMG蛋白与启动子的结合，导致单链区形成，使启动子暴露，产生了DNase超敏感位点。第47页，讲稿共110张，创作于星期二DNase hypersensitive sites第48页，讲稿共110张，创作于星期二HMG 蛋白质是真核细胞核内一组含量丰富的非组蛋白,它们在染色质的结构与功能及基因表达调控过程中均起着重要作用。HMG 蛋白质能与通用转录因子TFIID 和TFIIA 相互作用,增强某些基因的转录.HMG(14/17)是目前已知惟一能特异性地识别围绕在核小体核心颗粒上146 bp DNA 的非组蛋白第49页，讲稿共110张，创作于星期二2.DNA
19、拓扑结构变化天然双链DNA均以负性超螺旋构象存在；基因活化后RNA-pol正超螺旋负超螺旋转录方向3.DNA碱基修饰变化真核DNA约有5%的胞嘧啶被甲基化，甲基化范围与基因表达程度呈反比。第50页，讲稿共110张，创作于星期二4.组蛋白变化 富含Lys组蛋白水平降低 H2A,H2B二聚体不稳定性增加 组蛋白修饰 H3组蛋白巯基暴露第51页，讲稿共110张，创作于星期二活性染色质上具有DNase I超敏感位点。每个活跃表达的基因都有一个或几个超敏感位点，大部分位于基因5端启动子区域。第52页，讲稿共110张，创作于星期二活性染色质上具有核基质结合区（matrix attachment regio
20、n，MAR）。MAR一般位于DNA放射环或活性转录基因的两端。在外源基因两端接上MAR，可增加基因表达水平10倍以上，说明MAR在基因表达调控中有作用,是一种新的基因调控元件。第53页，讲稿共110张，创作于星期二第四节 真核生物转录水平上的基因表达调控一、真核基因转录（一）真核基因结构第54页，讲稿共110张，创作于星期二主要讨论真核RNA聚合酶II第55页，讲稿共110张，创作于星期二“基因”的分子生物学定义：产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。第56页，讲稿共110张，创作于星期二（二）顺式作用元件定义：影响定义：影响自身基因自身基因表达活性的非编码表达活性的非编码DNA序
21、列。序列。例：例：启动子、增强子、沉默子等启动子、增强子、沉默子等（1）启动子：在DNA分子中，RNA聚合酶能够识别、结合并导致转录起始的序列。核心启动子和上游启动子第57页，讲稿共110张，创作于星期二第58页，讲稿共110张，创作于星期二 增强子增强子首先发现于SV40病毒中。它转录起始位点上游约200bp处有两段72bp长的重复序列，可提高转录效率100倍以上。该序列可远离转录起始点3000bp以上依然发挥作用。核心元件是5-GGTGTGGAAAG-3第59页，讲稿共110张，创作于星期二增强子及其功能真核生物基因可受长距离调控，即受增强子调控增强子是真核生物中通过启动子来增强转录的远端
22、遗传性控制元件。可以位于基因的5端，也可位于3端，也可位于基因内部的内含子区域。一般跨度为100-200bp，各个独立序列彼此间隔50bp，至少2-3个同时存在。第60页，讲稿共110张，创作于星期二增强子的其它特性：能通过启动子提高同一条DNA链上靶基因的转录一般具有组织细胞特异性，说明增强子只有与特定蛋白结合后才能发挥功能即这种组织细胞特异性是由特定蛋白因子决定的。活性与在双螺旋结构中的方向有关。第61页，讲稿共110张，创作于星期二A gene enhancer element can function in gene regulation at a distance.第62页，讲稿共1
23、10张，创作于星期二增强子作用机理：第63页，讲稿共110张，创作于星期二第三节 反式作用因子（转录因子）对转录的影响一、转录因子的类型；二、转录因子的DNA结合结构域；三、转录因子的蛋白质结合结构域第64页，讲稿共110张，创作于星期二一、转录因子的类型1、具有普遍性作用的通用转录因子 一般作用于类型基因的基本元件，如TATA框和转录起始区域(INR)，一般参与启动子上转录起始反应。它们使启动子进行低水平基础性转录，可以被转录活化因子进一步激活，也可被转录抑制因子阻遏。是参与转录起始或终止的非特异性转录因子第65页，讲稿共110张，创作于星期二一、转录因子的类型2、细胞或基因特异性转录调控因
24、子 作用于转录起始复合物形成过程中的某些靶分子和控制位点，往往含有DNA序列特异性结合的结构域和激活(活化)结构域。DNA序列特异性结合的结构域使它们结合、固定到启动子上游调控区上。活化结构域被认为是直接或间接地接触到普遍性转录因子内的靶位点上，对转录的起始过程实行调控。第66页，讲稿共110张，创作于星期二TF D 的一个亚基TBP即TATA框结合蛋白，是一个普遍性的转录因子第67页，讲稿共110张，创作于星期二TF D的一个亚基是特异识别TATA框的，称为TATA框结合蛋白（TBP）；其余亚基叫TBP-相关因子（TAF）；起始复合物的组装过程：TF D（TBP、TAFs）+DNA+TF A
25、+TF B+（TF F+RNA pol ）+TF E由RNA pol 与通用转录因子组成基础转录装置起始复合物第68页，讲稿共110张，创作于星期二RNA pol 的上游元件及其转录因子上游元件：TATA框、GC框、CAAT框、八聚体（Octamer，一个8bp元件）。转录因子：1、TATA框结合蛋白：TFD、TFA、TFB、TFE等；2、SP1：结合到GC框，能与启动子的任一条链结合。其DNA结合域在C端，含有三个锌指。3、结合CAAT框的因子：有多种，其中一类是CTF家族，其成员与CAAT框的亲和力相同；另一类是CP家族，其成员与不同启动子的CAAT框的亲和力不同。第69页，讲稿共110张
26、，创作于星期二二、转录因子的DNA结合结构域1、锌指（Zinc finger region）2、亮氨酸“拉链”式二聚体（leucine zipper）；3、螺旋-环-螺旋结构（helix-loop-helix，HLH）；4、结合相关靶DNA的同源域（hemeo domain）：第70页，讲稿共110张，创作于星期二Three major categories of transcription factor protein第71页，讲稿共110张，创作于星期二1、锌指：定义：保守氨基酸的残基与锌离子结合，使中间的氨基酸残基回折成一种手指状结构，称为锌指。结构：保守序列：Cys-X2-4-Cys-
27、X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X3-His；Cys2/His2锌指，Cys2/Cys2锌指；功能：锌指区负责识别并结合于DNA上特异的目标位点。有两类与DNA结合的蛋白质具有这种结构，即经典的锌指蛋白与类固醇受体。不同蛋白质锌指数目不同。第72页，讲稿共110张，创作于星期二大部分的锌指区都聚合成一组，但也有的不止一个锌指簇，一般认为，如果某个蛋白具有一个或多个成簇的锌指区，那么它很可能就是转录因子。第73页，讲稿共110张，创作于星期二锌指区结构都是以锌将一个 螺旋与一个反向平行的折叠片的基底通过半胱氨酸和组氨酸之间形成配位键连接起来，指环上的赖氨酸和精氨酸参与DNA的结合结合在
28、DNA大沟中重复出现，所以结合牢固。第74页，讲稿共110张，创作于星期二糖皮质激素特异性糖皮质激素特异性雌激素特异性 类固醇激素受体是以二聚体形式发挥其促进转录作用的。它们的两个锌指的功能不同。第1个锌指的右侧是控制与DNA结合的，第2个锌指的左侧则是控制形成二聚体的能力的。第75页，讲稿共110张，创作于星期二2、碱性亮氨酸“拉链”式二聚体bZIP此种结构基元的特点是蛋白质的-螺旋的一侧集中了许多疏水氨基酸，两分子蛋白质的这种疏水侧面相互作用使之形成二聚体。第76页，讲稿共110张，创作于星期二这些-螺旋的一个突出特点是频繁出现亮氨酸，并且趋于每7个氨基酸残基出现一个亮氨酸，这种出现频率使
29、得在形成-螺旋时，亮氨酸出现在-螺旋的疏水一侧，并且直线排列。早期设想的这些-螺旋之间的蛋白质蛋白质相互作用的模式是亮氨酸残基的交错插入，因而把它叫成亮氨酸拉链。现在已知，在两个蛋白质上的亮氨酸残基是肩并肩地排列起来的，并且相互作用的两个-螺旋是彼此缠绕在一起，成为螺旋了的螺旋。第77页，讲稿共110张，创作于星期二亮氨酸拉链蛋白在序列上的另一个共同特点是，在拉链区的氨基端有一个约30个残基的碱性区(富含赖氨酸和精氨酸)。此区的作用是与DNA结合，它也形成-螺旋。亮氨酸拉链区的作用是将一对与DNA结合的区域拉在一起，以结合两个相邻的DNA序列。第78页，讲稿共110张，创作于星期二第79页，讲
30、稿共110张，创作于星期二第80页，讲稿共110张，创作于星期二 3、螺旋-环-螺旋结构（helix-loop-helix，HLH）HLH蛋白的共同结构：含40-50个氨基酸残基，其中含两个既亲水又亲脂的-螺旋（helix），-螺旋被不同长度的连接区（loop）分开。HLH蛋白借两个螺旋对应面上疏水基团相互作用形成同样亚基或不同亚基构成的二聚体。HLH区可能使各亚基的两个碱性区正确定向。与HLH区相邻的是强碱性的区域，它是与DNA结合必须的。第81页，讲稿共110张，创作于星期二 bHLH蛋白是以二聚体与DNA结合并发挥作用的。一个同二聚体或一个异二聚体的两个亚基都有碱性区时才能与DNA结合。
31、HLH结构域的作用大概是正确安置这两个(由每个亚基各提供一个)碱性区的位置。第82页，讲稿共110张，创作于星期二4、结合相关靶DNA的同源域同源域：是指由60个保守氨基酸组成的结构域。它存在于许多或几乎所有真核生物的DNA结合蛋白中，负责与DNA结合。编码同源域的DNA序列称为同源域（同源转换）基因，可能与生物的生长、发育和分化密切相关。同源域具有三个螺旋区并通过螺旋区与DNA 发生识别和结合。第83页，讲稿共110张，创作于星期二第84页，讲稿共110张，创作于星期二图示果蝇engrailed基因产物的同源异型域与DNA结合的模式图。从图中可以看出，螺旋3结合在DNA的大沟中，它是蛋白质和
32、DNA的主要接触部位。螺旋3的一些部位与磷酸骨架结合，这是没有特异性的。但中间部分则与碱基相结合，这种结合规定着特异性。螺旋2和螺旋3形成螺旋转角螺旋式样，螺旋1和螺旋2为反平行样式，它们与螺旋3近于垂直。此外，在结构域N端有个伸展的臂，它伸入到小沟中，成为蛋白质与DNA的另一个接触位点。第85页，讲稿共110张，创作于星期二第四节 其他水平上的基因调控一、一、RNARNA的加工成熟；的加工成熟；二、翻译水平的调控；二、翻译水平的调控；三、蛋白质的加工成熟；三、蛋白质的加工成熟；第86页，讲稿共110张，创作于星期二一、RNA的加工成熟（一）、（一）、rRNArRNA和和tRNAtRNA的加工
33、成熟；的加工成熟；1 1、rRNArRNA：45S45S前体前体rRNA18SrRNA+28SrRNA+5.8SrRNArRNA18SrRNA+28SrRNA+5.8SrRNA2 2、tRNAtRNA：前体：前体tRNA 4.5StRNA tRNA 4.5StRNA 成熟成熟4StRNA4StRNA（二）、（二）、mRNAmRNA的加工成熟（证据：的加工成熟（证据：P285P285）1 1、5 5末端加末端加“帽子帽子”：P86P862 2、3 3末端加上末端加上polypoly（A A）尾：）尾：P87P873 3、mRNAmRNA的剪接；的剪接；4 4、核苷酸的甲基化修饰。、核苷酸的甲基化
34、修饰。第87页，讲稿共110张，创作于星期二rRNA的加工成熟第88页，讲稿共110张，创作于星期二rRNA和tRNA同时加工成熟第89页，讲稿共110张，创作于星期二mRNA的加帽与加尾第90页，讲稿共110张，创作于星期二mRNA的加工成熟第91页，讲稿共110张，创作于星期二（二）、（二）、mRNAmRNA的剪接的剪接第92页，讲稿共110张，创作于星期二组成型剪接第93页，讲稿共110张，创作于星期二内含子的GT-AG法则第94页，讲稿共110张，创作于星期二选用不同的剪接位点产生不同的蛋白质第95页，讲稿共110张，创作于星期二剪接过程第96页，讲稿共110张，创作于星期二（三）、真
35、核生物基因转录后加工的多样性1、简单转录单位：三种主要加工形式；2、复杂转录单位：三种形式;第97页，讲稿共110张，创作于星期二第98页，讲稿共110张，创作于星期二（四）、mRNA有效性的调控1、mRNA的寿命；2、RNA的屏蔽与否；第99页，讲稿共110张，创作于星期二二、翻译水平的调控（了解）翻译水平调控的四个方面：翻译水平调控的四个方面：1、蛋白质合成起始频率的调节；、蛋白质合成起始频率的调节；2、mRNA识别；识别；3、mRNA的稳定性；的稳定性；4、可溶性蛋白因子的修饰、可溶性蛋白因子的修饰第100页，讲稿共110张，创作于星期二原核与真核生物蛋白质合成的起始第101页，讲稿共1
36、10张，创作于星期二与真核生物蛋白质合成起始有关的因素都能影响翻译：1）帽子结构；2）mRNA5端先导序列的结构起始密码子附近的碱基序列；3）各种翻译起始因子第102页，讲稿共110张，创作于星期二三、蛋白质的加工成熟1、多肽的切割加工；2、多肽的有限水解；3、多肽的化学修饰；4、多肽的剪接；第103页，讲稿共110张，创作于星期二2.2.蛋白质加工过程的调控：蛋白质加工过程的调控：.蛋白质的折叠：蛋白质在一定的条件下（如伴侣蛋白chaperones 存在时)，才能折叠成一定的空间构型并具有生物学功能。.蛋白酶的切割：.末端切割：有些分泌蛋白对细胞有毒害作用，常以无活性的前体蛋白形式贮存在于细
37、胞内，需要这种蛋白时，由蛋白酶切割加工成有功能的蛋白。如，蜜蜂在叮咬动物时注入蜜毒素，引起细胞溶解，蜜毒素也能使蜜蜂自身的细胞溶解。翻译后以前体形式储存于细胞内，能被细胞间隙的一种蛋白酶识别和切割，释放出有活性的蜜毒素。第104页，讲稿共110张，创作于星期二又如，脊椎动物的胰岛素加工过程：最初前胰岛素原有 105个氨基酸，加工中先将N端的24个氨基酸残基切除，形成前体胰岛素。然后切除中间一段氨基酸序列，留下21个氨基酸残基的链和30个氨基酸残基的B链。由二硫键连接两条肽链，形成具有生物活性的胰岛素。第105页，讲稿共110张，创作于星期二第106页，讲稿共110张，创作于星期二.多聚蛋白质切
38、割：有些蛋白质开始翻译时形成一个含有多个蛋白质分子的多肽链，切割后产生具有不同功能的蛋白质分子。如，一些脊椎动物的激素合成。.蛋白质的化学修饰：蛋白质的化学修饰：.简单修饰：将一些小化学基团，如乙酰基、甲基和磷酸基加到氨基酸侧链或蛋白质的氨基端或羧基端上，具有特异性。如核小体组蛋白H3的乙酰化，使染色质的构型发生变化，影响基因表达。第107页，讲稿共110张，创作于星期二.复杂修饰：蛋白质的糖基化(glycosylation)：一些大分子量碳水化合物加到多肽链上。.蛋白质内含子：蛋白质内含子：同mRNA一样，一些前体蛋白质具有内含子(intein)序列，位于多肽序列的中间。经加工切除后，两端的蛋白质外显子(extein)连接为成熟蛋白质分子。第108页，讲稿共110张，创作于星期二特点：特点：.切割位点保守：内含子前面常为半胱氨酸，后面序列是组氨酸天门冬酰胺；内含子后面外显子序列的前面常是半胱氨酸、丝氨酸和苏氨酸；存在一些保守序列。.具有自动切割加工能力：如果蝇胚胎发育的内含子蛋白(Hedgehog)。.蛋白质内含子片段具有核酸内切酶活性：杂合体中，无内含子的DNA序列，经内含子的切割跳跃 而成为纯合子。第109页，讲稿共110张，创作于星期二感谢大家观看第110页，讲稿共110张，创作于星期二