第七章真核生物表达调控.ppt
上传者：太丑很想放照片
2022-07-22 21:25:22上传
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本章所讲述内容： 1、真核生物的基因结构与转录活性； 2、真核基因的转录水平调控； 3、反式作用因子的调控作用； 4、真核基因转录调控的主要模式； 5、其他水平的基因调控；
第一页，共七十三页。
真核生物的基因结构与转录活性:
1、简述真核生物基因表达调控总论； 2、真核基因组的一般构造特点； 3、基因的典型结构及特点； 4、真核生物DNA水平上的基因表达调控; 5、DNA***化与基因活性的调控;
第二页，共七十三页。
真核生物和原核生物由于基本生活方式不同所决定基因表达调控上的巨大差别。
原核生物的调控系统就是要在一个特定的环境中为细胞创造高速生长的条件，或使细胞在受到损伤时，尽快得到修复，所以，原核生物基因表达的开关经常是通过控制转录的起始来调节的。
真核生物（除酵母、藻类和原生动物等单细胞类之外）主要由多细胞组成，每个真核细胞所携带的基因数量及总基因组中蕴藏的遗传信息量都大大高于原核生物。
人类细胞单倍体基因组就包含有3×109bp总DNA，约为大肠杆菌总DNA的1000倍，是噬菌体总DNA的10万倍左右！大肠杆菌约有4000个基因，人则约有3～5万个基因。
第三页，共七十三页。
真核基因表达调控的最显著特征是能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因，从而实现"预定"的、有序的、不可逆转的分化、发育过程，并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常功能。
第四页，共七十三页。
真核生物基因调控，根据其性质可分为两大类：
第一类是瞬时调控或称可逆性调控，它相当于原核细胞对环境条件变化所做出的反应，包括某种底物或激素水平升降，或细胞周期不同阶段中酶活性和浓度的调节。
第二类是发育调控或称不可逆调控，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。
第五页，共七十三页。
真核基因表达调控的环节更多
基因表达是基因经过转录、翻译、产生有生物活性的蛋白质的整个过程。同原核生物一样，转录依然是真核生物基因表达调控的主要环节。但真核基因转录发生在细胞核（线粒体基因的转录在线粒体内），翻译则多在胞浆，两个过程是分开的，因此其调控增加了更多的环节和复杂性，转录后的调控占有了更多的分量。
第六页，共七十三页。
在真核生物中基因表达的调节其特点是:
（1）多层次;
（2）无操纵子和衰减子;
（3）个体发育复杂;
（4）受环境影响较小;
第七页，共七十三页。
7. 1. 1 基因的典型结构及特点
(1)真核基因组结构庞大
由DNA、组蛋白、非组蛋白(P25)等大分子组成。
其基本结构物质是DNA和组蛋白。
核小体是染色质的基本单位。
真核染色体上三要素： DNA复制起始点、着丝点(centromere)和端粒(telomere)。
着丝粒（centromere)：细胞分裂时染色体与仿锤丝相连结的部位，为染色体的正常分离所必需。 端粒(telomere)：真核生物线状染色体分子末端的DNA区域 .具有防止DNA末端降解，保证染色体的稳定性的功能
第八页，共七十三页。
(2) 重复序列
分为三种：
单拷贝序列(single copy sequences) ： 一个基因组中只有一个或几个拷贝的序列；长度约为750-2000bp，相当于一个结构基因的长度，占基因组的40-80%。例如结构基因基本上属于不重复序列，如蛋清蛋白、蚕的丝心蛋白等。
中度重复序列(moderate repetitive sequences) ：重复次数在101-104之间;多数长100-500bp，占基因组10-40%。各种rRNA、tRNA及某些结构蛋白基因（如组蛋白基因）。
高度重复序列(high repetitive sequences)—卫星DNA ：这类序列一般较短，长10-300bp，重复次数>lO5，占基因组DNA序列总量的10-60%，人的基因组中这类序列约占20%，功能还不明了。
重复序列的存在是真核生物DNA区别于原核生物DNA的一个重要特征。
第九页，共七十三页。
(3) 基因不连续性(interrupted gene)
基因的编码序列在DNA分子上是不连续的，为不编码的序列所隔开。
不连续基因是通过mRNA和DNA杂交试验发现的。
外显子(exon)：编码序列
内含子(intron)：非编码序列
外显子和内含子的概念与是否编码氨基酸的概念并不相对应。
从不连续基因到成熟mRNA之间存在着一个基因转录的中间体,叫做初级转录物，叫做不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA, hnRNA), 这个基因的初级转录物既含有外显子又
第一页，共七十三页。
真核生物的基因结构与转录活性:
1、简述真核生物基因表达调控总论； 2、真核基因组的一般构造特点； 3、基因的典型结构及特点； 4、真核生物DNA水平上的基因表达调控; 5、DNA***化与基因活性的调控;
第二页，共七十三页。
真核生物和原核生物由于基本生活方式不同所决定基因表达调控上的巨大差别。
原核生物的调控系统就是要在一个特定的环境中为细胞创造高速生长的条件，或使细胞在受到损伤时，尽快得到修复，所以，原核生物基因表达的开关经常是通过控制转录的起始来调节的。
真核生物（除酵母、藻类和原生动物等单细胞类之外）主要由多细胞组成，每个真核细胞所携带的基因数量及总基因组中蕴藏的遗传信息量都大大高于原核生物。
人类细胞单倍体基因组就包含有3×109bp总DNA，约为大肠杆菌总DNA的1000倍，是噬菌体总DNA的10万倍左右！大肠杆菌约有4000个基因，人则约有3～5万个基因。
第三页，共七十三页。
真核基因表达调控的最显著特征是能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因，从而实现"预定"的、有序的、不可逆转的分化、发育过程，并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常功能。
第四页，共七十三页。
真核生物基因调控，根据其性质可分为两大类：
第一类是瞬时调控或称可逆性调控，它相当于原核细胞对环境条件变化所做出的反应，包括某种底物或激素水平升降，或细胞周期不同阶段中酶活性和浓度的调节。
第二类是发育调控或称不可逆调控，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。
第五页，共七十三页。
真核基因表达调控的环节更多
基因表达是基因经过转录、翻译、产生有生物活性的蛋白质的整个过程。同原核生物一样，转录依然是真核生物基因表达调控的主要环节。但真核基因转录发生在细胞核（线粒体基因的转录在线粒体内），翻译则多在胞浆，两个过程是分开的，因此其调控增加了更多的环节和复杂性，转录后的调控占有了更多的分量。
第六页，共七十三页。
在真核生物中基因表达的调节其特点是:
（1）多层次;
（2）无操纵子和衰减子;
（3）个体发育复杂;
（4）受环境影响较小;
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7. 1. 1 基因的典型结构及特点
(1)真核基因组结构庞大
由DNA、组蛋白、非组蛋白(P25)等大分子组成。
其基本结构物质是DNA和组蛋白。
核小体是染色质的基本单位。
真核染色体上三要素： DNA复制起始点、着丝点(centromere)和端粒(telomere)。
着丝粒（centromere)：细胞分裂时染色体与仿锤丝相连结的部位，为染色体的正常分离所必需。 端粒(telomere)：真核生物线状染色体分子末端的DNA区域 .具有防止DNA末端降解，保证染色体的稳定性的功能
第八页，共七十三页。
(2) 重复序列
分为三种：
单拷贝序列(single copy sequences) ： 一个基因组中只有一个或几个拷贝的序列；长度约为750-2000bp，相当于一个结构基因的长度，占基因组的40-80%。例如结构基因基本上属于不重复序列，如蛋清蛋白、蚕的丝心蛋白等。
中度重复序列(moderate repetitive sequences) ：重复次数在101-104之间;多数长100-500bp，占基因组10-40%。各种rRNA、tRNA及某些结构蛋白基因（如组蛋白基因）。
高度重复序列(high repetitive sequences)—卫星DNA ：这类序列一般较短，长10-300bp，重复次数>lO5，占基因组DNA序列总量的10-60%，人的基因组中这类序列约占20%，功能还不明了。
重复序列的存在是真核生物DNA区别于原核生物DNA的一个重要特征。
第九页，共七十三页。
(3) 基因不连续性(interrupted gene)
基因的编码序列在DNA分子上是不连续的，为不编码的序列所隔开。
不连续基因是通过mRNA和DNA杂交试验发现的。
外显子(exon)：编码序列
内含子(intron)：非编码序列
外显子和内含子的概念与是否编码氨基酸的概念并不相对应。
从不连续基因到成熟mRNA之间存在着一个基因转录的中间体,叫做初级转录物，叫做不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA, hnRNA), 这个基因的初级转录物既含有外显子又
第七章真核生物表达调控
