动物生物化学16基因表达的调节
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1、第 7章 基因表达的调节 Regulation of Gene Expression 本章主要内容: 基因与基因组 原核生物基因表达的调节 真核生物基因表达的调节 1.基因与基因组 1.1、基因表达 ( gene expression) 就是基因转录与翻译的过程。在某一特定时间,基因组只有一部分 处于表达状态。 1.2、基因 具有特定生物遗传信息的 DNA序列,在一定条件下能够表达这种 遗传信息,产生特定的生理功能。 终止点 增强子 启动子 起始点 外显子 外显子 外显子 内含子 内含子 增强子 DNA 真核生物基因结构图 1.3、基因组 是细胞或生物体的全套遗传物质。 真核生物基因组分为:
2、高度重复序列 中度重复序列 低度重复序列 注意不同生物基因组大小和数目不同 基因表达控制的潜在环节 复制水平 前体 mRNA的转录 mRNA前体转录后的修饰和加工 mRNA从核内转移到胞液 mRNA的稳定性调节 mRNA的翻译活性调节 肽链翻译后的加工 肽链的转运和细胞定位 蛋白质的稳定性 基因表达的各个调节部位 转录是基因表达控制的中心环节 转录控制 转录后加工 转运 翻译控制 蛋白质活性控制 mRNA的降解控制 原核基因表达的调节通过 操纵子 ( operon)进行,操纵子是 DNA 上由几个相关的结构基因以及对其转录进行调节的启动基因和操纵 基因等组成的单位。 (操纵子学说由 Monod
3、 and Jocob提出, 1960) 启动基因 P 操纵基因 O 结构基因 激活物结合位置 2.原核基因表达的调节 原核生物操纵子中的结构基因是多顺反子,即含有几 个编码功能相关的蛋白质或酶的基因。在其上游有操纵 基因( O)和启动基因( P), 操纵基因是阻遏物蛋白结合 的部位 (在阴性调节中 )。 P基因是 RNA聚合酶结合并开始 转录的部位。在 P基因的上游,有激活物蛋白结合的部位 (在阳性调节中 ),还有表达阻遏物蛋白的调节基因 i。 阴性调控 ( negative control) 阻遏物蛋白( repressor ) 对基因开关(操纵基因 ,O基因)进行的调节。阻遏物蛋白结合在操纵 基因上则转录不能进行,它的活性受小分子诱导物影响。阻遏物是由 调节基因 i表达的。 阳性调控 ( positive control) 激活物蛋白( activator) 对 RNA聚合酶的转录进行的调节。激活物蛋白结合在启动基因 (P基因 ) 上游的某个区域以增强 RNA聚合酶的转录活性,它的活性也受小分子 的影响。 操纵子转录调节的两种方式 阴性调控 阳性调控 阻遏物 激活物 RNA聚合酶
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