生物化学课件：13-基因表达调控

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1、五年制本科五年制本科生物化学生物化学http:/www.alzheimers.org/rmedia/graphicshighres.htm正常人染色体的形态正常人染色体的形态记述一特定带时，需要记述一特定带时，需要写明写明4个内容：染色体个内容：染色体号，长短臂，区的号序号，长短臂，区的号序和带的号序。这些内容和带的号序。这些内容按顺序写，不用间隔或按顺序写，不用间隔或加标点。如果某一带被加标点。如果某一带被再细分，在原带号数后再细分，在原带号数后加一小数点，编号原则加一小数点，编号原则仍按从着丝粒往臂端序仍按从着丝粒往臂端序贯编号。贯编号。如如1p31.2代表一号染色代表一号染色体短臂体短臂

2、3区区1带第带第2亚带亚带X染色体染色体DNA基因基因书书基因组基因组知识知识图书馆图书馆知识体系知识体系染色体染色体碱基顺序碱基顺序文字文字中心法则：中心法则：通过基因表达，通过基因表达，DNADNA分子中储存的遗传信息分子中储存的遗传信息即可用于决定细胞或个体的表形和生物性状。即可用于决定细胞或个体的表形和生物性状。基因表达基因表达(gene expression)阶段特异性阶段特异性(stage specificity)细胞或组织特异性细胞或组织特异性(cell or tissue specificity)某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，

3、通常被称为表达，通常被称为管家基因管家基因(housekeeping gene)。无论表达水平高低，某些基因无论表达水平高低，某些基因较少受环境因素较少受环境因素影响影响，而是在个体各个生长阶段的大多数或几，而是在个体各个生长阶段的大多数或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。区别于乎全部组织中持续表达，或变化很小。区别于其他基因，这类基因表达被视为其他基因，这类基因表达被视为基本（组成性）基本（组成性）基因表达基因表达(constitutive gene expression)诱导和阻遏表达诱导和阻遏表达在特定环境信号刺激下，相应的基因被激在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增

4、加，这种基因称为活，基因表达产物增加，这种基因称为可诱导可诱导基因基因。可诱导基因在特定环境中表达增强的过程，可诱导基因在特定环境中表达增强的过程，称为称为诱导诱导(induction)。 如果基因对环境信号应答是被抑制，这种如果基因对环境信号应答是被抑制，这种基因是基因是可阻遏基因可阻遏基因。可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏阻遏(repression)。在一定机制控制下，功能上相关的一组基在一定机制控制下，功能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，均需协调一致、因，无论其为何种表达方式，均需协调一致、共同表达，即为协调表达共同表达，即为协调表达(

5、coordinate expression)，这种调节称为协调调节，这种调节称为协调调节(coordinate regulation)。四、基因表达调控的生物学意义四、基因表达调控的生物学意义（一）适应环境、维持生长和增殖（一）适应环境、维持生长和增殖（二）维持个体发育与分化（二）维持个体发育与分化DNARNA蛋白质蛋白质 DNA暴露碱基后暴露碱基后RNA聚合酶才能有效结合。聚合酶才能有效结合。活化状态的基因表现为：活化状态的基因表现为：1.对核酸酶敏感对核酸酶敏感2.结合有非组蛋白及修饰结合有非组蛋白及修饰的组蛋白的组蛋白3.低甲基化。低甲基化。最有效的调节环节，通最有效的调节环节，通过过D

6、NA元件与调控蛋白相元件与调控蛋白相互作用来调控基因表达。互作用来调控基因表达。 RNA编辑、剪接、转运编辑、剪接、转运 翻译水平可通过特异的翻译水平可通过特异的蛋白因子阻断蛋白因子阻断mRNA翻译，翻译，翻译后对蛋白的加工、修饰翻译后对蛋白的加工、修饰也是基本调控环节也是基本调控环节 siRNA, microRNA 基因转录激活调节基本要素基因转录激活调节基本要素p基因基因的结构、性质的结构、性质p生物个体或细胞所处的内、外生物个体或细胞所处的内、外环境环境p细胞内所存在的转录细胞内所存在的转录调节蛋白调节蛋白1. 特异特异DNA序列序列2. 调节蛋白调节蛋白3. DNA-蛋白质、蛋白质蛋白

7、质、蛋白质-蛋白质蛋白质4. RNA聚合酶聚合酶雅各布雅各布(1920) 法国生法国生物学家、分子生物学家、分子生物学家物学家 莫诺莫诺(19101976) 法国生物学家法国生物学家 1961年雅格布与莫诺合作提出年雅格布与莫诺合作提出了了“信使核糖核酸信使核糖核酸”和和“操纵子操纵子”概念，阐明了概念，阐明了RNA在遗传过程中的在遗传过程中的信息传递作用和乳糖操纵子在蛋白信息传递作用和乳糖操纵子在蛋白质生物合成中的调节控制机制，于质生物合成中的调节控制机制，于1965年获诺贝尔生理学和医学奖。年获诺贝尔生理学和医学奖。 原核生物原核生物 蛋白质因子蛋白质因子 操纵子操纵子(operon) 机

8、制机制特异特异DNA序列序列编码序列编码序列 启动序列启动序列 操纵序列操纵序列 其他调节序列其他调节序列(promoter)(operator)是是RNA聚合酶结合并启动转录聚合酶结合并启动转录的特异的特异DNA序列。序列。1) 启动序列启动序列RNA转录起始转录起始-35区区-10区区TTGACATTAACTTTTACATATGATTTTACATATGTTTTGATATATAATCTGACGTACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrp tRNATyrlacrecAAra BAD TTGACA TATAAT共有序列共有序列共有序列共有序列(consensus

9、 sequence) 决定启动决定启动序列的转录活性大小。序列的转录活性大小。某些特异因子（蛋白质）某些特异因子（蛋白质）决定决定RNA聚合聚合酶酶对一个或一套启动序列的特异性识别和结对一个或一套启动序列的特异性识别和结合能力。合能力。2 2 操纵序列操纵序列 阻遏蛋白阻遏蛋白(repressor)的结合位点的结合位点当操纵序列结合有当操纵序列结合有阻遏蛋白阻遏蛋白时，会阻碍时，会阻碍RNA聚合酶与启动序列的结合，或是聚合酶与启动序列的结合，或是RNA聚聚合酶不能沿合酶不能沿DNA向前移动向前移动 ，阻碍转录。，阻碍转录。启动序列启动序列编码序列编码序列操纵序列操纵序列pol阻遏蛋白阻遏蛋白3

10、) 3) 其他调节序列、调节蛋白其他调节序列、调节蛋白例如例如激活蛋白激活蛋白(activator)可结合启动序列邻近可结合启动序列邻近的的DNA序列，促进序列，促进RNA聚合酶与启动序列的聚合酶与启动序列的结合，增强结合，增强RNA聚合酶活性。聚合酶活性。有些基因在没有激活蛋白存在时，有些基因在没有激活蛋白存在时，RNA聚合酶很少或完全不能结合启动序列。聚合酶很少或完全不能结合启动序列。真核生物真核生物1) 顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element)可影响自身基因表达活性的可影响自身基因表达活性的DNA序列序列BADNA编码序列编码序列转录起始点转录起始点不同真核生物的

11、顺式作用元件中也会发现不同真核生物的顺式作用元件中也会发现一些共有序列一些共有序列 ，如，如TATA盒、盒、CAAT盒等，这盒等，这些共有序列是些共有序列是RNA聚合酶或特异转录因子的聚合酶或特异转录因子的结合位点。结合位点。 2) 2) 真核基因的调节蛋白真核基因的调节蛋白还有蛋白质因子可特异识别、结合自还有蛋白质因子可特异识别、结合自身基因的调节序列身基因的调节序列，调节自身基因的表达，调节自身基因的表达，称称顺式作用顺式作用。由某一基因表达产生的蛋白质因子，由某一基因表达产生的蛋白质因子，通过与另一基因的特异的顺式作用元件相通过与另一基因的特异的顺式作用元件相互作用，调节其表达。互作用，

12、调节其表达。 反式作用因子反式作用因子(trans-acting factor) 这种调节作用称为这种调节作用称为反式作用反式作用。 cDNAaDNA反式调节反式调节C顺式调节顺式调节 mRNA C蛋白质蛋白质CBA mRNA蛋白质蛋白质AA指的是反式作用因子与顺式作用元件之指的是反式作用因子与顺式作用元件之间的特异识别及结合。通常是非共价结合，间的特异识别及结合。通常是非共价结合，被识别的被识别的DNA结合位点通常呈对称、或不完结合位点通常呈对称、或不完全对称结构。全对称结构。绝大多数调节蛋白质结合绝大多数调节蛋白质结合DNA前，需通前，需通过蛋白质过蛋白质-蛋白质相互作用，形成蛋白质相互作

13、用，形成二聚体二聚体(dimer)或或多聚体多聚体(polymer)。3. DNA - 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质-蛋白质蛋白质的相互作用的相互作用4. RNA聚合酶聚合酶 原核启动序列原核启动序列/真核启动子与真核启动子与RNA聚合酶聚合酶活性活性 RNA聚合酶与其的亲和力，影响转录。聚合酶与其的亲和力，影响转录。 调节蛋白与调节蛋白与RNA聚合酶活性聚合酶活性一些特异调节蛋白在适当环境信号刺激下表一些特异调节蛋白在适当环境信号刺激下表达，然后通过达，然后通过DNA-蛋白质、蛋白质蛋白质、蛋白质-蛋白质相互蛋白质相互作用影响作用影响RNA聚合酶活性。聚合酶活性。控制区控制区信息区信息区结构基因

14、结构基因I调节基因调节基因（阻遏或增强）（阻遏或增强）P启动基因启动基因O 操纵基因操纵基因DNA（一一）乳糖操纵子乳糖操纵子(lac operon)的结构的结构 结构基因结构基因Z： -半乳糖苷酶半乳糖苷酶Y： 透酶透酶A：乙酰基转移酶：乙酰基转移酶编码与乳糖分解代谢有关的基因编码与乳糖分解代谢有关的基因ZYAOPDNA 调控区调控区CAP结合位点结合位点启动序列启动序列操纵序列操纵序列阻遏基因阻遏基因乳糖操纵子的调节机制乳糖操纵子的调节机制mRNA阻遏蛋白阻遏蛋白IDNAZYAOPpol没有乳糖存在时没有乳糖存在时阻遏基因阻遏基因mRNA阻遏蛋白阻遏蛋白有乳糖存在时有乳糖存在时IDNAZY

15、AOPpol启动转录启动转录mRNA乳糖乳糖半乳糖半乳糖-半乳糖苷酶半乳糖苷酶CAP的正性调节的正性调节+ + + + + + + + 转录转录无葡萄糖，无葡萄糖，cAMP浓度高时浓度高时有葡萄糖，有葡萄糖，cAMP浓度低时浓度低时ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP协调调节协调调节当阻遏蛋白封闭转录时，当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能对该系统不能发挥作用；发挥作用；如无如无CAP存在，即使没有阻遏蛋白与操纵序存在，即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。列结合，操纵子仍无转录活性。单纯乳糖存在时，细菌利用乳糖作碳源；单纯乳糖存在时，细菌利用乳糖作碳源；若有

16、葡萄糖或葡萄糖若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在时，细乳糖共同存在时，细菌菌优先利用葡萄糖优先利用葡萄糖。葡萄糖对葡萄糖对 lac 操纵子的阻遏作用称操纵子的阻遏作用称分解代分解代谢阻遏谢阻遏(catabolic repression)。 mRNA低半乳糖时低半乳糖时高半乳糖时高半乳糖时 葡萄糖低葡萄糖低 cAMP浓度高浓度高 葡萄糖高葡萄糖高cAMP浓度低浓度低RNA-polOOOO分类：分类：A T P因子：因子： 1969年年Roberts在被在被T4噬菌体感染的噬菌体感染的 E. coli 中发现中发现 与与RNA转录物结合，改变转录物结合，改变RNA-pol构象，使其停顿构象，使其停顿

17、 有有ATP酶活性，解旋酶（酶活性，解旋酶（helicase）活性）活性DNA模板上终止子序列的两个特点：模板上终止子序列的两个特点：1、两段、两段GC丰富的反向重复序列丰富的反向重复序列2、下游含一系列、下游含一系列T序列序列5UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU. 3 5UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU. 3 RNA 5 TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT.

18、3 DNA UUUU. UUUU.5UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU. 3茎环茎环(stem-loop)/发夹发夹(hairpin)结构结构Trp Trp 高时高时 Trp 低时低时 mRNA OPtrpR调节区调节区 结构基因结构基因 RNA RNA聚合酶聚合酶 RNA RNA聚合酶聚合酶 UUUUUUUU调节区调节区 结构基因结构基因 trpROP前导序列前导序列 衰减子区域衰减子区域 UUUU前导前导mRNA1234衰减子结构衰减子结构 第第1010、1111密码子为密码子为trptrp密码子密码子 终止密码

19、子终止密码子 14aa14aa前导肽编码区前导肽编码区: 包含序列包含序列1 1 形成发夹结构能力强弱：形成发夹结构能力强弱： 序列序列1/21/2序列序列2/32/3序列序列3/4 3/4 trp 密码子密码子 UUUUUUUU34UUUU 334核糖体核糖体 前导肽前导肽 前导前导mRNA1. 1.当色氨酸浓度高时当色氨酸浓度高时 转录衰减机制转录衰减机制 125 trp 密码子密码子 衰减子结构衰减子结构就是终止子就是终止子可使转录可使转录前导前导DNA UUUU 3 RNA RNA聚合酶聚合酶 终止终止UUUU342423UUUU核糖体核糖体 前导肽前导肽 前导前导mRNA 15 tr

20、p 密码子密码子 结构基因结构基因前导前导DNA RNA RNA聚合酶聚合酶 2. 2.当色氨酸浓度低时当色氨酸浓度低时 Trp合成酶系相关合成酶系相关结构基因被转录结构基因被转录 序列序列3 3、4 4不能不能形成衰减子结构形成衰减子结构 第四节真核生物转录调控真核生物基因表达调控真核生物基因表达调控n比原核生物复杂比原核生物复杂n3030亿碱基对，亿碱基对，3.63.6万个基因，万个基因，2 21515表达表达n顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element) 与基因表达调控有关的与基因表达调控有关的DNA序列序列n分子内作用元件分子内作用元件n反式作用因子反式作用因子(t

21、rans-acting factor) 与基因表达调控有关的与基因表达调控有关的蛋白质蛋白质n分子间作用因子分子间作用因子u真核生物转录水平的调控真核生物转录水平的调控n染色质水平染色质水平 核小体中组蛋白解离、乙酰化核小体中组蛋白解离、乙酰化 DNA去甲基化去甲基化n转录活化因子的活化和表达转录活化因子的活化和表达 转录因子磷酸化、去磷酸化转录因子磷酸化、去磷酸化n转录起始复合物的组装和活化转录起始复合物的组装和活化n转录终止的调节转录终止的调节u真核生物转录后水平的调控真核生物转录后水平的调控u真核生物翻译水平的调控真核生物翻译水平的调控第一部分Control of Transcripti

22、on Initiation转录起始调控转录起始调控一、真核细胞基因调控区由启动子一、真核细胞基因调控区由启动子和调节和调节DNA序列组成序列组成u对对顺式作用元件顺式作用元件-反式作用因子反式作用因子相互作用的各相互作用的各种信号进行解读，并整合所获信息来决定邻近种信号进行解读，并整合所获信息来决定邻近基因的开与关基因的开与关 。u真核细胞基因转录也受真核细胞基因转录也受DNA转录起始位点附近转录起始位点附近的的DNA调控序列控制。调控序列控制。u有些基因的调控区域结构简单，可被一个有些基因的调控区域结构简单，可被一个单一信号启动单一信号启动“开关开关”。u但更多的基因调控区域结构复杂但更多的

23、基因调控区域结构复杂 exon1intron1exon nintron n上游上游下游下游转录起始点转录起始点增强子增强子沉默子沉默子启动子启动子TATA盒盒GC盒盒CAAT盒盒增强子增强子u真核细胞顺式作用元件（真核细胞顺式作用元件（cis-acting elements）包括启动子（包括启动子（promoter）、其它调控元件及特）、其它调控元件及特定的远隔序列定的远隔序列 。(一）近起始点的一）近起始点的TATA盒盒/起始子及起始子及CpG岛是岛是真核生物真核生物启动子的核心序列启动子的核心序列真核细胞的启动子是包括真核细胞的启动子是包括转录起始点（转录起始点（transcription

24、 initiation site或或transcription start site）在内的、有通用转在内的、有通用转录因子及录因子及RNA聚合酶组装、结合的一段聚合酶组装、结合的一段DNA序列。序列。 典型的启动子核心序列（典型的启动子核心序列（core sequences）是在转录起始位）是在转录起始位点上游点上游2535 bp处，有一保守的处，有一保守的TATA序列，被称为序列，被称为TATA盒（盒（TATA box），真核细胞的，真核细胞的TATA盒多为盒多为TATAAAA序列。序列。TATA盒与原核细胞的启动子一样，对盒与原核细胞的启动子一样，对RNA聚合酶聚合酶II的转录的转录起始

25、位点起起始位点起定位定位作用。作用。 |一些真核细胞基因含有另一种启动子元件，称一些真核细胞基因含有另一种启动子元件，称为为起始子起始子(initiator,Inr)，决定启动子的强度。决定启动子的强度。 |起始子共有序列起始子共有序列：|（5 ）Y-Y-A+1-N-T/A-Y-Y-Y（3 ）；）；Y代表代表胞嘧啶胞嘧啶C或胸腺嘧啶或胸腺嘧啶T，N代表任意碱基，代表任意碱基，T/A代表代表T或或A。 u有一些编码蛋白质基因的转录可有多个起始点，有一些编码蛋白质基因的转录可有多个起始点，可产生含不同可产生含不同5 末端的末端的mRNA。u它们不含它们不含TATA盒或起始子，多在起始位点上盒或起始

26、子，多在起始位点上游约游约100 bp内含有内含有20 50个核苷酸的个核苷酸的CG序列，序列，被称做被称做CpG岛（岛（CpG island）。 u这些基因大多为低转录基因，编码中间代谢酶这些基因大多为低转录基因，编码中间代谢酶的管家基因。的管家基因。（二）启动子中的上游元件协助真核基因调节（二）启动子中的上游元件协助真核基因调节GC盒盒(GC box) (GGGCGG)CAAT盒盒(CAAT box) (GCCAAT )u启动子上游元件（启动子上游元件（promoter-proximal elements, 或或upstream promoter elements）是一些位于是一些位于TA

27、TA盒盒上游的上游的DNA序列，与调节蛋白结合，调节通用转录序列，与调节蛋白结合，调节通用转录因子与因子与TATA盒的结合、盒的结合、RNA聚合酶与启动子的结聚合酶与启动子的结合，以及转录起始复合物的形成，从而决定基因的合，以及转录起始复合物的形成，从而决定基因的转录效率与专一性。转录效率与专一性。u常见的序列是：常见的序列是：( (三）远距离增强子促进三）远距离增强子促进RNA聚合酶聚合酶II的转录的转录增强子（增强子（enhancer）是能够结合特异基因调节蛋白，促进邻近或是能够结合特异基因调节蛋白，促进邻近或远隔特定基因表达的远隔特定基因表达的DNA序列；在酵母中，被称序列；在酵母中，被

28、称为为上游活化序列（上游活化序列（upstream activator sequences, UASs）。增强子的作用通常与其所处的位置和方向无关。增强子的作用通常与其所处的位置和方向无关。增强子距转录起始位点的距离变化很大，从增强子距转录起始位点的距离变化很大，从100 nt到到50 000nt，甚至更大。但总是作用于最近的，甚至更大。但总是作用于最近的启动子。启动子。 增强子所处位置增强子所处位置在所调控基因的上游或下游，但主要位于上游。在所调控基因的上游或下游，但主要位于上游。下游内含子当中，乃至下游最后外显子以外的序下游内含子当中，乃至下游最后外显子以外的序列也可含有增强子。列也可含有

29、增强子。很多哺乳动物基因受一个以上的增强子调控。很多哺乳动物基因受一个以上的增强子调控。 （四）沉默子可抑制基因的转录（四）沉默子可抑制基因的转录负性调节元件负性调节元件沉默子（沉默子（silencer） 有些有些DNA序列既可以作为正性，又可以作序列既可以作为正性，又可以作为负性调节元件发挥顺式调节作用，这取决于为负性调节元件发挥顺式调节作用，这取决于细胞内存在的转录因子的性质。细胞内存在的转录因子的性质。有部分基因含有负性调节元件，当其结合有部分基因含有负性调节元件，当其结合特异转录因子时，对基因转录起阻遏作用。特异转录因子时，对基因转录起阻遏作用。二、转录因子是由不同的功能结构域二、转录

30、因子是由不同的功能结构域构成的调节蛋白构成的调节蛋白转录因子（转录因子（transcription factors, trans factor）基因调节蛋白（基因调节蛋白（gene regulatory proteins）反式作用因子（反式作用因子（trans-acting factors） 转录调节因子转录调节因子 (transcription regulation factors)转录因子分为：转录因子分为：通用转录因子通用转录因子特异转录因子特异转录因子RNA聚合酶结合启动子所必需的聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白质因子，为各类真核细胞一组蛋白质因子，为各类真核细胞所共有、通用，决定所共

31、有、通用，决定3种种RNA转录转录的类别。的类别。通过结合它的调节序列直接、或间通过结合它的调节序列直接、或间接活化或阻遏特异基因的转录。接活化或阻遏特异基因的转录。大部分转录因子是活化基因转录，至少有两个大部分转录因子是活化基因转录，至少有两个不同的功能结构域：不同的功能结构域： DNA结合域（结合域（DNA-binding domain） 激活域（激活域（activation domain）反式作用因子(trans-acting factors) 能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA（顺式作用元件）的蛋白质，从而影响基因表达 现已发现数百种反式作用因子与顺式作用元件的相互作用反式作用因

32、子与顺式作用元件的相互作用 蛋白质与蛋白质与DNA的相互作用的相互作用n同源结构域（同源结构域（homodomain）螺旋转角螺旋螺旋转角螺旋n锌指模体（锌指模体（zinc finger motif）n碱性亮氨酸拉链模体（碱性亮氨酸拉链模体（basic leucine zipper motif）n碱性螺旋碱性螺旋-环环-螺旋结构螺旋结构n 片层也可识别片层也可识别DNA转录因子含有不同的转录因子含有不同的DNA结合域结合域1. 螺旋螺旋-回折回折-螺旋是常见的螺旋是常见的DNA结合模体之一结合模体之一n通过氨基酸残基的侧链基团与通过氨基酸残基的侧链基团与DNA的大沟碱的大沟碱基边缘的化学基团相

33、互作用基边缘的化学基团相互作用锌指模体（锌指模体（zinc finger motif）n富含Cys或His残基的多肽与Zn2形成配位键. . 锌指结构是一类含锌的锌指结构是一类含锌的DNADNA结合蛋白质模体结合蛋白质模体C2H2型锌指（型锌指（Zinc finger）碱性亮氨酸拉链模体碱性亮氨酸拉链模体n缠绕成两组-螺旋nN-端富含碱性氨基酸，亲水性nC-端有疏水性n每7个残基规律性的出现一个Leu，使两组-螺旋呈拉链状3. 亮氨酸拉链同时调节亮氨酸拉链同时调节DNA结合与蛋白质结合与蛋白质二聚体化二聚体化4. 碱性螺旋碱性螺旋-环环-螺旋结构也可调节螺旋结构也可调节DNA结合及蛋结合及蛋白

34、质二聚体化白质二聚体化 碱性螺旋碱性螺旋-环环-螺旋螺旋（basic helix-loop-helix，bHLH） bHLH双体双体DNA大沟大沟螺螺旋旋螺旋螺旋环环5. 片层也可识别片层也可识别DNA在前面所述的在前面所述的DNA结合域中，至少一个结合域中，至少一个 -螺旋螺旋被插入被插入DNA双螺旋的大沟中。但一些双螺旋的大沟中。但一些转录因子含有转录因子含有替代的结构替代的结构，如，如 -片层和环，片层和环，它们特殊的氨基酸组成，可以识别它们特殊的氨基酸组成，可以识别DNA双螺双螺旋分子大沟表面的特殊序列。旋分子大沟表面的特殊序列。反向平行反向平行片层片层DNA大沟大沟螺旋螺旋Zn2（二

35、）转录因子也有蛋白质（二）转录因子也有蛋白质- -蛋白质相互蛋白质相互作用区域作用区域亮氨酸拉链亮氨酸拉链和和碱性螺旋环螺旋碱性螺旋环螺旋的结的结构特点使它们易于形成同（源）或异（源）构特点使它们易于形成同（源）或异（源）二聚体。异（源）二聚体（二聚体。异（源）二聚体（heterodimer）的）的形成增加了结构和功能的多样性。形成增加了结构和功能的多样性。 转录因子的激活转录因子的激活结构域结构域通过与其它蛋白通过与其它蛋白质结构域之间的相互作用，对启动子上通用质结构域之间的相互作用，对启动子上通用转录因子与转录因子与RNA聚合酶吸引、定位、以及修聚合酶吸引、定位、以及修饰来提高转录起始效率

36、。饰来提高转录起始效率。 真核细胞中较为常见的结构域是真核细胞中较为常见的结构域是3种：种：l富含谷氨酰胺激活结构域（富含谷氨酰胺激活结构域（glutamine-rich activation domains）l富含脯氨酸激活结构域（富含脯氨酸激活结构域（proline-rich activation domains）l酸性氨基酸激活结构域酸性氨基酸激活结构域(acidic activation domains)。三、真核细胞基因开关的三、真核细胞基因开关的分子机制分子机制比原核复杂比原核复杂基本共同点：基本共同点：转录起始的调节是关键点转录起始的调节是关键点根本不同点：根本不同点：原核生物：

37、原核生物：启动子在缺少转录因子情况下启动子在缺少转录因子情况下就具有天然活性就具有天然活性 真核生物：真核生物：强力启动子在缺少调节蛋白的强力启动子在缺少调节蛋白的情况下往往没有活性情况下往往没有活性 *真核细胞基因及其调控区域受到染色质结构的限制，真核细胞基因及其调控区域受到染色质结构的限制，转录的活化与转录调控区域、转录区域内染色质结转录的活化与转录调控区域、转录区域内染色质结构的诸多变化相关；构的诸多变化相关；。因此，在转录的基本状态受。因此，在转录的基本状态受到制约的情况下，使得每个真核细胞基因需要活化到制约的情况下，使得每个真核细胞基因需要活化才能被转录；才能被转录；*真核细胞有更大

38、、更为复杂、种类更多的调节蛋白。真核细胞有更大、更为复杂、种类更多的调节蛋白。单一启动子可以被分散在单一启动子可以被分散在DNA分子上、数量近乎无分子上、数量近乎无限的调节序列所控制。限的调节序列所控制。真核细胞对基因表达起始的调控至少在下面真核细胞对基因表达起始的调控至少在下面几个方面与原核细胞存在不同：几个方面与原核细胞存在不同： ( (一）基因活化蛋白质改变局部染色质结构一）基因活化蛋白质改变局部染色质结构 异染色质（异染色质（heterochromatin）是转录非活性的。是转录非活性的。 常染色质（常染色质（euchromatin）中的转录活性区域对核酸中的转录活性区域对核酸酶敏感，

39、特别是转录基因的酶敏感，特别是转录基因的5-侧翼区侧翼区1000 nt以内是以内是高敏感位点高敏感位点(hypersensitive sites)。很多高敏感位点是。很多高敏感位点是调节蛋白质的结合序列，而这些区域核小体的相对调节蛋白质的结合序列，而这些区域核小体的相对缺少也使得这些蛋白质易于与之结合。缺少也使得这些蛋白质易于与之结合。 转录活化染色质与非活化染色质在结构转录活化染色质与非活化染色质在结构上有很大不同。上有很大不同。 转录活化染色质与非活化染色质的组蛋转录活化染色质与非活化染色质的组蛋白共价修饰的方式也不相同。白共价修饰的方式也不相同。 核小体的核心组蛋白（核小体的核心组蛋白（

40、H2A，H2B，H3，H4）中）中赖氨酸残基的非可逆性甲基化，丝氨酸与苏氨酸残赖氨酸残基的非可逆性甲基化，丝氨酸与苏氨酸残基的磷酸化，乙酰化以及泛素化多是转录活性染色基的磷酸化，乙酰化以及泛素化多是转录活性染色质的特点。质的特点。 真核细胞真核细胞DNA的的CpG序列（序列（CpG岛）中的胞嘧啶岛）中的胞嘧啶被甲基化为被甲基化为5-甲基胞嘧啶是常见现象，但转录活性甲基胞嘧啶是常见现象，但转录活性染色质区域胞嘧啶被甲基化的程度降低。染色质区域胞嘧啶被甲基化的程度降低。l染色质重塑（染色质重塑（chromatin remodeling） 基因活化蛋白质可以通过改变基因的启基因活化蛋白质可以通过改变

41、基因的启动子和调节序列区域的染色质结构来促进转动子和调节序列区域的染色质结构来促进转录开始。这种改变局部染色质结构的过程被录开始。这种改变局部染色质结构的过程被称为称为染色质重塑染色质重塑 。最主要的两种方式：最主要的两种方式： 组蛋白的共价修饰组蛋白的共价修饰 核小体重塑（核小体重塑（nucleosome remodeling）染染色色质质重重塑塑l组蛋白乙酰化组蛋白乙酰化 位点：位点：组蛋白乙酰化转移酶（组蛋白乙酰化转移酶（histone acetyl transferases, HATs），也称组蛋白乙酰化酶），也称组蛋白乙酰化酶（histone acetylase）主要作用于核小体的核

42、心组）主要作用于核小体的核心组蛋白所富含的赖氨酸残基，降低整个核小体对蛋白所富含的赖氨酸残基，降低整个核小体对DNA的亲和性。的亲和性。时间：时间：基因活化蛋白质结合在转录调节区域后。基因活化蛋白质结合在转录调节区域后。作用：作用：使染色质进入转录活性状态；还可能促使染色质进入转录活性状态；还可能促进或防止与其它转录或调节相关蛋白的相互作进或防止与其它转录或调节相关蛋白的相互作用。用。逆转：逆转：组蛋白脱乙酰化酶组蛋白脱乙酰化酶(histone deacetylase)减减少核小体的乙酰化，使染色质恢复转录非活性少核小体的乙酰化，使染色质恢复转录非活性状态。状态。 （二）基因活化蛋白质促进（二

43、）基因活化蛋白质促进RNA聚合酶与通用聚合酶与通用转录因子在转录起始位点的组装转录因子在转录起始位点的组装基因活化蛋白质与增强子或基因活化蛋白质与增强子或UASs的结合；的结合；通用转录因子在启动子处的组装；通用转录因子在启动子处的组装；辅助激活子辅助激活子(coactivator)和和/或中介子（或中介子（medicator）在通用转录因子在通用转录因子/RNA聚合酶聚合酶II复合物与基因活化复合物与基因活化蛋白质之间的辅助和中介作用。蛋白质之间的辅助和中介作用。 RNA聚合酶聚合酶II与启动子的结合、启动转录需与启动子的结合、启动转录需要诸多蛋白质因子的协同作用。这通常包括：要诸多蛋白质因

44、子的协同作用。这通常包括：基因活化蛋白质与增强子结合后，通过与基因活化蛋白质与增强子结合后，通过与全酶复合体中的中介子相互反应，使全酶复合全酶复合体中的中介子相互反应，使全酶复合体在空间上更接近启动子并有效组装。体在空间上更接近启动子并有效组装。此外，多数全酶复合体中缺少一些通用转此外，多数全酶复合体中缺少一些通用转录因子，如录因子，如TFIID与与TFIIA，它们需要在启动，它们需要在启动子处分别组装，最后形成稳定的子处分别组装，最后形成稳定的转录起始复合转录起始复合物（物（transcription initiation complex），启动，启动转录。转录。TATA盒盒TF IIDRN

45、A聚合酶聚合酶II通用转录因子通用转录因子转录方向转录方向中介子中介子活化蛋白活化蛋白活化蛋白活化蛋白增强子增强子增强子增强子DNATF IIA基因活化蛋白与增强子结合后如何影响基因活化蛋白与增强子结合后如何影响到远距离的到远距离的RNA聚合酶结合位点，有以下几聚合酶结合位点，有以下几种模式：种模式： 通过扭曲作用使通过扭曲作用使DNA链发生构型变化，更链发生构型变化，更适合于通用转录因子与适合于通用转录因子与RNA聚合酶结合聚合酶结合, 并通并通过直接接触或通过辅活化子过直接接触或通过辅活化子/中介子而影响通用中介子而影响通用转录因子和转录因子和RNA聚合酶的组装。聚合酶的组装。扭曲（扭曲（

46、twisting）沿沿DNA滑动，直到接触另一个特异滑动，直到接触另一个特异DNA序列结合的转录因子，发挥作用。序列结合的转录因子，发挥作用。利用利用DNA分子的柔曲性弯曲成环，使增强分子的柔曲性弯曲成环，使增强子区域与子区域与RNA聚合酶结合位点靠近，直接接触聚合酶结合位点靠近，直接接触或通过辅活化子或通过辅活化子/中介子而发挥作用。中介子而发挥作用。滑动（滑动（sliding）成环（成环（looping）固醇类激素、甲状腺激素、维甲酸类激素等固醇类激素、甲状腺激素、维甲酸类激素等激素与细胞核内的特异性受体，即特异基因调节激素与细胞核内的特异性受体，即特异基因调节蛋白结合，形成的激素蛋白结合

47、，形成的激素-受体复合物结合到受体复合物结合到DNA特 定 的 基 因 调 节 序 列特 定 的 基 因 调 节 序 列 激 素 反 应 元 件激 素 反 应 元 件(hormone response elements, HREs)，再通过与，再通过与其它调节因子的相互作用，活化或抑制相邻基因其它调节因子的相互作用，活化或抑制相邻基因的表达。的表达。几种不同的激素反应元件几种不同的激素反应元件激素共同结合序列*雄激素（androgen）GG(A/T)ACAN2TGTTCT糖皮质激素 (glucocorticoid)GGTACAN3TGTTCT维甲酸 (retinoic acid)AGGTCAN

48、5AGGTCA维生素D (vitamin D)AGGTCAN3AGGTCA甲状腺激素 (thyroid hormone)AGGTCAN3AGGTCA类维生素A （retinoid X）AGGTCANAGGTCANAGGTCANAGGTCA( (三）真核基因阻遏蛋白以各种方式抑制转录三）真核基因阻遏蛋白以各种方式抑制转录阻遏蛋白（阻遏蛋白（repressor protein） 一些既有一些既有DNA结合域，也有与其它蛋白结合域，也有与其它蛋白相互作用的抑制结构域。相互作用的抑制结构域。也有一些基因阻遏蛋白没有也有一些基因阻遏蛋白没有DNA结合域，结合域，而是通过蛋白质而是通过蛋白质-蛋白质间相互

49、作用，调节基蛋白质间相互作用，调节基因激活蛋白及其它转录因子的作用。因激活蛋白及其它转录因子的作用。基因阻遏蛋白与基因活化蛋白分别与基因阻遏蛋白与基因活化蛋白分别与DNA调调节序列结合，但阻遏蛋白通过与活性蛋白的节序列结合，但阻遏蛋白通过与活性蛋白的基因活化区域相互作用，使后者不能发挥活基因活化区域相互作用，使后者不能发挥活化作用；化作用；真核细胞阻遏蛋白有更多可能的作用机制：真核细胞阻遏蛋白有更多可能的作用机制：结合沉默子或与基因活化蛋白竞争同一结合沉默子或与基因活化蛋白竞争同一DNA调节序列；调节序列；吸引组蛋白脱乙酰化酶。吸引组蛋白脱乙酰化酶。补给阻遏性染色质重塑复合体（补给阻遏性染色质

50、重塑复合体（repressive chromatin remodeling complexes）；）；直接作用于通用转录因子；直接作用于通用转录因子；第二部分转录后调控 Posttranscriptional Controls一、一、真核细胞真核细胞mRNA 5 端加帽和端加帽和3 端端多聚腺苷酸化修饰多聚腺苷酸化修饰除组蛋白外，所有真核细胞除组蛋白外，所有真核细胞mRNA都有都有5 端的端的“帽帽”和和3 端的端的poly(A)尾结构尾结构 。5 端的端的“帽帽”和和3 端的端的poly(A)尾均有其尾均有其特有的作用。特有的作用。5 加帽的作用在于：加帽的作用在于： 有助于保护有助于保护m

51、RNA免于被核糖核酸酶降解；免于被核糖核酸酶降解；5 帽结合蛋白复合体参与帽结合蛋白复合体参与mRNA和核糖体的和核糖体的结合来起始翻译结合来起始翻译 。促进促进mRNA从细胞核运输到细胞浆；从细胞核运输到细胞浆；协助协助mRNA的剪接。在剪接第一个外显子时，的剪接。在剪接第一个外显子时，剪接体的形成需要帽结合蛋白的参与；剪接体的形成需要帽结合蛋白的参与；poly(A)尾可结合一种或多种特殊蛋白，尾可结合一种或多种特殊蛋白，避免避免mRNA被酶降解，并在翻译过程中具有被酶降解，并在翻译过程中具有重要作用。许多原核重要作用。许多原核mRNA也含有也含有poly(A)尾，尾，但是此尾的功能是促进但

52、是此尾的功能是促进mRNA降解，而不是降解，而不是保护保护mRNA免于被降解。免于被降解。poly(A)尾的作用：尾的作用：二、选择性剪接可以使同一基因产生二、选择性剪接可以使同一基因产生不同的蛋白质不同的蛋白质许多初始转录本可以通过一种以上的选择性许多初始转录本可以通过一种以上的选择性剪接（剪接（alternative RNA splicing）方式，去除不）方式，去除不同的内含子而被加工形成不同的同的内含子而被加工形成不同的mRNAs，因而，因而形成不同的多肽。形成不同的多肽。 人视黄醛还原酶人视黄醛还原酶mRNA的选择性剪接的选择性剪接mRNAPre-mRNA同种异型同种异型mRNA初始

53、转录本含有所有选择性加工途径所需初始转录本含有所有选择性加工途径所需要的分子信号。要的分子信号。一种细胞偏好何种选择性加工途径取决于一种细胞偏好何种选择性加工途径取决于加工因子加工因子RNA结合蛋白的特异性。结合蛋白的特异性。 负调节：负调节：抑制蛋白质可以通过与原始转录本的结抑制蛋白质可以通过与原始转录本的结合来防止剪接复合体切除内含子序列。合来防止剪接复合体切除内含子序列。选择性剪接可以被正负调节分子调节：选择性剪接可以被正负调节分子调节：正调节：正调节：而不能正常剪接的剪接复合体可以在活而不能正常剪接的剪接复合体可以在活化蛋白的帮助下发挥剪接功能。化蛋白的帮助下发挥剪接功能。三、RNA编

54、辑可以改变编辑可以改变RNA分子信息分子信息的内涵的内涵某些某些mRNAs在翻译前被编辑在翻译前被编辑(editing)。结果：结果：转录后编辑过程插入了转录后编辑过程插入了4个个U残基，从而残基，从而改变了转录本的翻译读码框。改变了转录本的翻译读码框。机制：机制：尚不清楚。研究人员已经发现线粒体转录一尚不清楚。研究人员已经发现线粒体转录一类特殊的类特殊的RNA分子，其分子，其3 端有一段端有一段 poly(U), 其其5 端序列与端序列与mRNAs被编辑的区域互补，被被编辑的区域互补，被称为引导称为引导RNA（guide RNA）。引导）。引导RNA可可能作为编辑过程的模板，并将其能作为编辑

55、过程的模板，并将其3 端的端的U转移转移给被编辑的给被编辑的mRNAs。 四、四、RNA的核外转运可以被调控的核外转运可以被调控现象：现象：估计有估计有1/5的核内成熟的核内成熟mRNAs能进入细胞能进入细胞浆。留在核内的浆。留在核内的mRNAs约在约在1小时内降解。小时内降解。mRNA通过核膜的过程是一个主动运输过通过核膜的过程是一个主动运输过程，常常需要借助于程，常常需要借助于核输出受体核输出受体(nuclear export receptors)才可穿过才可穿过9nm的核孔通道。的核孔通道。 机制：机制：调控调控RNA从核运输至细胞浆的机制还不很从核运输至细胞浆的机制还不很清楚。清楚。

56、五、一些五、一些RNA分子定位于细胞浆的特殊分子定位于细胞浆的特殊区域区域现象：现象：一些一些mRNA分子携带有信息，可以在翻分子携带有信息，可以在翻译开始前自我导向定位于细胞内的特定译开始前自我导向定位于细胞内的特定位置。位置。 作用：作用：在细胞的特定部位集中产生所需要的大在细胞的特定部位集中产生所需要的大量蛋白质。量蛋白质。 机制：机制：导向信号存在于导向信号存在于mRNA的的3 端非翻译区端非翻译区（3 untranslated region, 3 UTR）。）。 mRNA被连接在附着于细胞骨架上的动力蛋白被连接在附着于细胞骨架上的动力蛋白（motor proteins）上，利用其水解

57、）上，利用其水解ATP所提供的能量沿所提供的能量沿着骨架成分朝目的方向移动，最终在目的地被锚蛋白着骨架成分朝目的方向移动，最终在目的地被锚蛋白（anchor proteins）固定。）固定。mRNA在细胞浆中随机扩散并被不断地降解，只有在细胞浆中随机扩散并被不断地降解，只有碰上锚蛋白才能得到保护。碰上锚蛋白才能得到保护。mRNA通过在细胞浆中的随机扩散，在其定位处被通过在细胞浆中的随机扩散，在其定位处被锚蛋白捕捉、固定。锚蛋白捕捉、固定。第二种情况第二种情况第三种情况第三种情况第一种情况第一种情况mRNA分子的分子的3种不同定位过程种不同定位过程六、六、mRNA稳定性的改变也可调控稳定性的改变

58、也可调控基因表达基因表达 意义：意义：降解途径保证降解途径保证mRNA不在细胞中累积并不在细胞中累积并避免合成过多的蛋白质。避免合成过多的蛋白质。不同真核基因的不同真核基因的mRNA的降解速率大不相同。的降解速率大不相同。 暂时需要的基因产物：暂时需要的基因产物：半衰期可能仅为几分钟、半衰期可能仅为几分钟、甚至几秒钟。甚至几秒钟。 经常需要的基因产物：经常需要的基因产物：其其mRNA 可在多代细胞可在多代细胞中稳定存在。中稳定存在。 真核细胞真核细胞mRNA降解有两种途径，是由每降解有两种途径，是由每种种mRNA分子的序列所决定。分子的序列所决定。 poly(A)的逐渐短缩：最常见的途径的逐渐

59、短缩：最常见的途径vmRNA分子一旦进入细胞浆中，核酸外切酶会使分子一旦进入细胞浆中，核酸外切酶会使poly(A)末端逐步短缩，当剩下约末端逐步短缩，当剩下约30个个A时，时，5 端端发生脱帽，发生脱帽，mRNA分子被迅速降解。分子被迅速降解。v一些一些mRNA分子的分子的3 UTR的特殊序列有助于特殊的特殊序列有助于特殊蛋白质的结合，增加或降低蛋白质的结合，增加或降低poly(A)短缩的速度。短缩的速度。 v可将可将poly(A)直接从直接从mRNA分子上切除。这分子上切除。这种切除也有赖于种切除也有赖于mRNA分子的分子的3 UTR特殊序特殊序列可以被内切酶识别。列可以被内切酶识别。 另一

60、个途径始于特殊内切酶的作用另一个途径始于特殊内切酶的作用 转铁蛋白受体转铁蛋白受体(transferrin receptor, TfR) mRNA分子分子 3 UTR柄环（柄环（stem-loop）结构）结构铁反应元件铁反应元件(iron-response element，IRE)。例如：例如： IRE-BP对转铁蛋白受体对转铁蛋白受体mRNA稳定性的调节稳定性的调节低铁状态低铁状态转铁蛋白受体转铁蛋白受体mRNA5编码区编码区活化的活化的IRE-BP3poly(A)n翻译翻译TfR蛋白蛋白IRE高铁状态高铁状态转铁蛋白受体转铁蛋白受体mRNA5编码区编码区铁铁失活的失活的IRE-BP3pol

61、y(A)nmRNA降解降解IRE七、细胞浆七、细胞浆poly(A)的添加可以调节蛋白的添加可以调节蛋白翻译翻译在一些情况下，特殊的在一些情况下，特殊的poly(A)尾端可以尾端可以在细胞浆得以延伸。在细胞浆得以延伸。 例：正在成熟中的卵母细胞与卵细胞例：正在成熟中的卵母细胞与卵细胞 一些存在于细胞浆的一些存在于细胞浆的mRNA分子的分子的3末端只有末端只有10-30个腺苷酸（个腺苷酸（A），它们并不翻译。在卵母细胞成熟），它们并不翻译。在卵母细胞成熟和受精后的一个特定时段，当需要这些和受精后的一个特定时段，当需要这些mRNA 所编码所编码的蛋白质时，的蛋白质时，poly(A)被添加到这些选定的

62、被添加到这些选定的mRNA分子，分子，大大促进它们翻译的开始。大大促进它们翻译的开始。八、八、无义变化介导的无义变化介导的mRNA降解是真核降解是真核细胞细胞mRNA监视系统监视系统无义变化介导的无义变化介导的mRNA降解降解 (nonsense-mediated mRNA decay, NMD）当在同一阅读框架内的翻译终止密码子当在同一阅读框架内的翻译终止密码子UAA、UAG或或UGA提前出现在最后两个外显子提前出现在最后两个外显子交界处上游约交界处上游约50 nt处时，处时，mRNA被迅速降解。被迅速降解。这些错位终止密码子被称为这些错位终止密码子被称为成熟前终止密码子成熟前终止密码子（p

63、remature termination codons, PTC），可以，可以来自突变、重组、不完全或不正确剪接。来自突变、重组、不完全或不正确剪接。 无义变化介导的无义变化介导的mRNA的降解的降解意义：意义：v可以使某些异常的可以使某些异常的mRNA在被有效地翻译成蛋在被有效地翻译成蛋白质前得到清除白质前得到清除 ，这个，这个mRNA监视系统可以防监视系统可以防止非正常截短的蛋白质的合成止非正常截短的蛋白质的合成 。vNMD在进化过程中发挥了重要作用，使真核细在进化过程中发挥了重要作用，使真核细胞更容易探究由于胞更容易探究由于DNA重排、突变或不同剪接重排、突变或不同剪接方式所形成的新基因

64、。方式所形成的新基因。v免疫系统细胞的发育过程中也很重要，重排基免疫系统细胞的发育过程中也很重要，重排基因产生的这类因产生的这类mRNA被被NMD系统迅速降解，避系统迅速降解，避免了截短蛋白质的细胞毒作用。免了截短蛋白质的细胞毒作用。第三部分Translation Control 翻翻 译译 调调 控控一、翻译起始因子的磷酸化调节蛋白质合成一、翻译起始因子的磷酸化调节蛋白质合成条件变化活化了特殊的蛋白质激酶，使真核条件变化活化了特殊的蛋白质激酶，使真核（翻译）起始因子（翻译）起始因子eIF-2（eukaryotic initiation factor，eIF-2）磷酸化所致。）磷酸化所致。二、

65、二、结合结合mRNA 5 与与3 非转录区的蛋非转录区的蛋白质介导负翻译调控白质介导负翻译调控一些转录抑制蛋白质结合到一些转录抑制蛋白质结合到mRNA的的5 端端抑制转录起始，而另一些抑制蛋白质则识别特抑制转录起始，而另一些抑制蛋白质则识别特殊殊mRNA分子的分子的3 UTR，通过干扰，通过干扰3 poly(A)尾尾与与5 端帽的联络而减少翻译的起动。端帽的联络而减少翻译的起动。 IRE-BP对铁蛋白对铁蛋白mRNA翻译的调节翻译的调节低铁状态低铁状态5铁蛋白铁蛋白mRNA活化的活化的IRE-BP编码区编码区3翻译不能进行翻译不能进行高铁状态高铁状态5铁蛋白铁蛋白mRNA失活的失活的IRE-B

66、P铁铁编码区编码区3翻译翻译RNA干涉（干涉（RNAi）安德鲁法尔 Andrew Fire（2006年3月14日）克雷格梅洛（2006年3月14日）RNA干涉可以使干涉可以使转录后的基因沉默转录后的基因沉默 RNA干涉干涉 在高等真核生物中发现有一类在高等真核生物中发现有一类小小RNAs (small RNAs)介导的特殊基因的沉默。这是由于介导的特殊基因的沉默。这是由于此类小此类小RNAs与与mRNAs（经常是（经常是3 UTR）相互作）相互作用，导致用，导致mRNA降解或者翻译抑制，使降解或者翻译抑制，使mRNA及及其相应基因无法表达而沉默（其相应基因无法表达而沉默（silence）。）。 控制至少某些生物体的适时发育。它也是一控制至少某些生物体的适时发育。它也是一种保护生物体免受种保护生物体免受RNA病毒侵袭和控制转座子活病毒侵袭和控制转座子活性的机制性的机制 。意义：意义：RNAi发现的过程发现的过程nRNAi现象早在现象早在1993年就有报道：年就有报道： 将产生紫色素的将产生紫色素的基因转入开紫花的矮牵牛中，希望得到紫色更深的花，基因转入开紫花的矮牵牛中，希望得到紫色更深的