基因表達(dá)調(diào)控RegulationofGeneExpression目錄在一定的調(diào)節(jié)因素的作用下，DNA分子上特定的基因轉(zhuǎn)錄生成RNA，或由此產(chǎn)生具有特異生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子的過程。*基因表達(dá)(geneexpression)目錄*基因表達(dá)的多級調(diào)控基因激活*

轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄后加工mRNA降解蛋白質(zhì)降解等蛋白質(zhì)翻譯翻譯后加工修飾一、原核生物基因表達(dá)調(diào)控（一）參與原核生物基因表達(dá)調(diào)控的蛋白因子1.RNA聚合酶2.因子3.阻遏蛋白4.激活因子

蛋白質(zhì)因子——操縱子(operon)

機(jī)制特異DNA序列編碼序列

啟動序列

操縱序列

其他調(diào)節(jié)序列(promoter)(operator)（二）原核生物基因表達(dá)調(diào)控模式1)調(diào)節(jié)序列

——為阻遏因子或調(diào)節(jié)蛋白的編碼基因。是RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列。2)啟動序列RNA轉(zhuǎn)錄起始-35區(qū)-10區(qū)TTGACATTAACTTTTACATATGATTTTACATATGTTTTGATATATAATCTGACGTACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrp

tRNATyrlacrecAAra

BAD

TTGACA

TATAAT共有序列共有序列(consensussequence)

決定啟動序列的轉(zhuǎn)錄活性大小。某些特異因子（蛋白質(zhì)）決定RNA聚合酶對一個或一套啟動序列的特異性識別和結(jié)合能力。3

操縱序列

——阻遏蛋白(repressor)的結(jié)合位點(diǎn)當(dāng)操縱序列結(jié)合有阻遏蛋白時，會阻礙RNA聚合酶與啟動序列的結(jié)合，或是RNA聚合酶不能沿DNA向前移動，阻礙轉(zhuǎn)錄。啟動序列編碼序列操縱序列pol阻遏蛋白（一）基礎(chǔ)知識1、-半乳糖苷酶2、葡萄糖代謝旺盛時，cAMP的量會減少2、乳糖操縱子及其調(diào)節(jié)機(jī)制（二）實(shí)驗現(xiàn)象培養(yǎng)基成分-半乳糖苷酶活性G+,Lac--（5個/細(xì)胞）G+,Lac+

-（少量）G-,Lac+

+（5000個/細(xì)胞）（三）乳糖操縱子(lac

operon)的結(jié)構(gòu)

CAP結(jié)合位點(diǎn)啟動序列操縱序列結(jié)構(gòu)基因Z：β-半乳糖苷酶Y：透酶A：乙?；D(zhuǎn)移酶ZYAOPDNA調(diào)節(jié)序列I（四）調(diào)節(jié)機(jī)制1、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)++++轉(zhuǎn)錄無葡萄糖，cAMP濃度高時有葡萄糖，cAMP濃度低時2、CAP的正性調(diào)節(jié)ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP有G無乳糖：阻遏蛋白的抑制作用

cAMP量少，不能激活CAP

不能表達(dá)有G有乳糖：無阻遏作用

cAMP量少，不能激活CAP

表達(dá)量少無G有乳糖：無阻遏作用

cAMP量多，可激活CAP

大量表達(dá)二、真核生物基因表達(dá)調(diào)控*

順式作用元件(cis-actingelement)——可影響自身基因表達(dá)活性的DNA序列BADNA編碼序列轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)不同真核生物的順式作用元件中也會發(fā)現(xiàn)一些共有序列，如TATA盒、CAAT盒等，這些共有序列是RNA聚合酶或特異轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)。

由某一基因表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)因子，通過與另一基因的特異的順式作用元件相互作用，調(diào)節(jié)其表達(dá)。*反式作用因子(trans-actingfactor)

cDNAaDNA反式調(diào)節(jié)C順式調(diào)節(jié)

mRNAC蛋白質(zhì)CBA

mRNA蛋白質(zhì)AA二、真核生物基因表達(dá)調(diào)控（一）順式作用元件的類型與功能1.啟動子真核基因啟動子是RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)周圍的一組轉(zhuǎn)錄控制組件，包括核心啟動子和啟動子近端元件TATA盒GC盒CAAT盒2.增強(qiáng)子(enhancer)指遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)、決定基因的時間、空間特異性、增強(qiáng)啟動子轉(zhuǎn)錄活性的DNA序列。3.沉默子(silencer)某些基因的負(fù)性調(diào)節(jié)元件，當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時，對基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用。（二）反式作用因子的類型與功能

1.RNA聚合酶2.基本轉(zhuǎn)錄因子(generaltranscriptionfactors)是RNA聚合酶結(jié)合啟動子所必需的一組蛋白因子，決定三種RNA(mRNA、tRNA及rRNA)轉(zhuǎn)錄的類別。特異轉(zhuǎn)錄因子(specialtranscriptionfactors)轉(zhuǎn)錄激活因子轉(zhuǎn)錄抑制因子4.共激活/阻遏因子（三）反式作用因子與順式作用元件的相互作用DNA結(jié)合域轉(zhuǎn)錄激活域TF蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)結(jié)合域（二聚化結(jié)構(gòu)域）谷氨酰胺富含域酸性激活域脯氨酸富含域最常見的DNA結(jié)合域

1.同源結(jié)構(gòu)域(homodomain，HD)許多反式作用因子結(jié)合DNA的結(jié)構(gòu)域中具有一段相同的保守序列，是60個左右氨基酸組成的螺旋-回折-螺旋結(jié)構(gòu)的區(qū)域，稱為同源結(jié)構(gòu)域。螺旋-回折-螺旋(helix-turn-helix)2.鋅指模體(zincfingermotif)C——CysH——His常結(jié)合GC盒鋅指結(jié)構(gòu)(zincfingermotif)ZnCysHis

3.堿性亮氨酸拉鏈模體（basicleucinezippermotif）（四）真核生物基因表達(dá)調(diào)控模式polⅡTFⅡHTAFTFⅡFTAFTAFTFⅡATFⅡBTBP真核RNA聚合酶Ⅱ在轉(zhuǎn)錄因子幫助下，形成的轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物TATA

DNATBP