李翠凤生物化学pdf

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-12-11 12:17 标签：

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第十八章 基因表达的调节Regulation of Gene Expression 目的要求 掌握基因表达调节的原理；掌握原核生物表达调节的基本模式——乳糖操纵子；掌握调节蛋白与DNA的结合的基本模体 2. 熟悉阿拉伯糖操纵子、色氨酸操纵子的调节模式；真核生物基因表达调节的主要特点 Central dogma 基因表达 不同细胞均携带完整的遗传信息 两种人类组织中蛋白表达的差异 紅: 2组织共有蛋白; 蓝: 组织特异性蛋白 不同人类肿瘤细胞中mRNA表达的差异 来自于不同病人的142个肿瘤组织 1800 个 基 因 红: 表达高于平均值 绿: 表达低于平均徝 黑: 表达近似平均值 *基因表达(gene expression) 基因表达是受调控的 时间特异性(temporal specificity)：按功能需要某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生。 空间特异性(spatial specificity) ：在个体生长全过程某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现。基因表达伴随时间顺序所表现出的这种分布差异实际上是由细胞在器官的分布决定的，所以空间特异性又称细胞或组织特异性(cell or tissue specificity) 基因表达具有时、空特异性 细胞中蛋白含量的改变可在7个水平上调节 初始mRNA的合成 mRNA的转录后修饰 mRNA的降解 蛋白质的合成 蛋白质的翻译后修饰 蛋白质降解 蛋白质的投递和运输 转录 转录后加工 mRNA降解 翻译 蛋白质降解 翻译後加工 蛋白质修饰 蛋白质靶向运输 第 一 节基因表达调节的原理 一、基因表达的方式 1. 组成型表达(constitute expression) 某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为持家基因(housekeeping gene) 持家基因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（几乎不用调节——组成型（结构型）基因表达 2.诱导和阻遏表达 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加，这种基因称为可诱导基因（inducible gene）過程——诱导(induction)。 如果基因对环境信号应答是被抑制这种基因是可阻遏基因（repressible gene）。可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏(repression) 协调表達(coordinate expression) 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、共同表达即为协调表达，这种调节称为协调调節(coordinate regulation) 二、RNA聚合酶结合启动子顺序 RNA聚合酶-启动子相互作用——转录起始调节 启动子：可被RNA聚合酶结合并诱发转录起始的DNA序列 启动子序列差异→RNA聚合酶结合亲和力→转录起始频率 RNA聚合酶与启动子相互作用决定组成型基因表达——启动子序列差异→不同持家基因表达水平差异 启动孓序列决定非持家基因的基线（basal level）表达——调节蛋白影响RNA聚合酶与启动子结合 原核生物RNA聚合酶识别并结合于启动序列 启动子序列差异决定轉录起始活性大小。 -10到-30间大多碱基替换对启动子功能有副作用 Trp色氨酸 lac 乳糖 recA蛋白 Are 阿拉伯糖 真核生物启动子顺序差异更大 基线水平转录←RNA聚合酶与启动子亲和力 RNA聚合酶与启动子的结合需要转录因子 三、 转录起始受DNA结合蛋白调节 3种蛋白质调节RNA聚合酶转录起始： 特殊蛋白因子（specific factors）：調节RNA聚合酶对启动子的特异性 激活子蛋白(activators) ：增强RNA聚合酶与启动子的相互作用 阻遏子（repressors）：阻止RNA聚合酶与启动子接近 1. 特殊蛋白因子（specific factors） 大腸杆菌RNA聚合酶σ亚基——介导酶对启动的识别与结合 通常情况下： σ70，结合标准E.coli启动子 过热环境: σ32取代σ70结合特殊启动子→热休克反应——启动热休克相关蛋白合成 真核细胞通用转录因子：如TATA结合蛋白 2.阻遏子（repressors） 阻遏蛋白结合于DAN的特异位点 负调节（negative regulation）: 细菌阻遏蛋白结合于操纵序列DNA阻断转录的调节方式 操纵序列通常靠近启动子序列或与其相交盖 阻遏子与操纵序列的结合受特殊小分子（诱导物/效应物——小分孓/蛋白）的调节：阻遏子与效应物结合→构象改变→增强或减弱转录 编码序列 coding sequence 启动序列 操纵序列 其他调节序列 (pro

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