药学分子生物学 基因表达的调控2_真核

药学分子生物学 基因表达的调控2_真核内容摘要：

药学分子生物学 基因表达的调控2_真核 1第 7章 基因表达的调控2第三节 真核细胞的基因表达调控真核生物基因表达调控的位点更多3真核生物基因的表达调控方式比原核的更加复杂，由于真核生物适应环境的能力更强，表达的基因中除了少部分是对外界环境发生变化的快速反应表达外，大部分是属于调控生物发育的基因，它们受外界环境变化影响较小，有自己独特的调节机制。 4调节发育的基因在表达调节方面有一定的时间和空间模式，有一定的顺序性和不可逆性，这样才保证真核生物的正常发育和各器官的功能正确行使。 在真核生物基因的表达控制中，各基因间的正确协调是非常重要的调节。 5发育生物学就是研究高等生物从一个受精卵细胞发育成成体间基因表达情况，其中研究基因间是如何协调控制生物体和各器官发育过程的是科学家们首要解决的问题。 译后水平的调控第三节 染色质水平 (转录前 )的调控染色质水平的调控属于 转录前调控 , 低等真核生物一般通过将染色质 方式来调节 , 高等生物一般将不再需要的基因所在的染色质 异质化 , 使其永久关闭 , 但是也有基因重排出现。 色体 染色质 膜虫、小表瘿蚊、甲壳类的剑水蚤等中出现的染色体丢失。 染色体丢失除了保留一个细胞（生殖细胞）中的染色体完整外，其余参与分化的细胞中的染色体逐渐减少，甚至减少一半。 哺乳动物细胞中红细胞细胞核消失11马蛔虫受精卵的早期分裂小麦瘿蚊的染色体丢弃12通过改变基因的数量来使基因表达增加的调节方式，在短时间内使某一种基因数量的拷贝大量增加。 基因扩增(果蝇 )灯刷染色体、多线染色体等13果蝇的多线染色体14卵母细胞中为将来受精卵的发育蛋白质合成准备了大量的核糖体，专一性扩增码核糖体 ，到受精卵发育后期才逐渐消失。 15非洲爪蟾的染色体上有约 450拷贝的编码 18S 8S 卵母细胞中它们的拷贝数扩大 1000倍。 癌细胞中也发现有癌基因扩增。 16原核生物 中沙门氏细菌的相转变染色体 免疫球蛋白 在成熟过程中的重排酵母 的交配型转变锥虫 种不同的蛋白组成，2种不同的鞭毛蛋白交替表达，可以借以避开宿主免疫系统的攻击。 19噬菌体 而决定侵染不同大肠杆菌的能力。 20锥虫（ 的表面抗原 (一种糖蛋白 )更是千变万化，用以逃脱宿主免疫系统的攻击，这也是通过一系列 复杂程度有点类似于抗体基因的结构。 212223抗体的产生（ 椎动物和人的淋巴细胞在其成熟过程中抗体基因的重排，是有关基因重排研究中一个最重要的实例。 每一个浆细胞只能产生一种或几种抗体，无数由淋巴细胞分化而来的浆细胞就能产生无数种类的抗体分子。 20世纪 60年代提出体细胞重组学说试图解释抗体种类多样的原因， 1976年由利根川进证实。 24抗体的结构重链 (H)轻链 (L)可变区 (V)恒定区 (C)抗体分子分别由三个独立的基因族编码，其中两个 (和 )编码轻链，一个编码重链。 25小鼠的 和 和重链分别位于第 6、 16和 12号染色体上。 决定轻链的基因族上分别有 L、 V、 J、 决定重链的基因族上共有 L、 V、 D、 J、 中。 在 片段之间存在增强子 (26抗体基因可通过倍增和歧化来增加其数量，在种系中基因数目有较大变动，因此难于确定。 27小鼠 链基因 能是其在过去曾遭剧变而丢失大部分的 链的恒定区只 1个，但 链每个 片段相连。 28重链基因除 有 10 30个 有多个恒定区 (以决定抗体的效应功能，即抗体的类型和亚类型。 小鼠 个 的片段依次为： 3、 、 、 2(其中 和 是两个无活性的假基因 )，它们分别相当于免疫球蛋白 、 9除淋巴细胞外，所有细胞免疫球蛋白基因族的结构都是相同的，称为 种系结构 ， 只有骨髓干细胞在分化为成熟 利根川进 (揭示了抗体基因重排机制，因而获得 1987年诺贝尔生理学和医学奖。 30939-) 31在 先出现免疫球蛋白基因位移，然后才进行重排。 重排具有严格的顺序，第一次重排发生在前 先由编码免疫球蛋白重链的基因族片段参与重排，使在种系中相互分离的片段经重排后连接在一起，称为 其间， 片段先连接，接着 成 2免疫球蛋白重链基因的重排 (33重排中选择的片段是随机的，片段之间序列在重排中被删除。 重链重排后接着是轻链 链基因重排，形成 只有 链基因重排失败，才发动 链基因重排， 故抗体中大部分轻链是 链， 链只占少部分。 淋巴细胞在繁殖过程中还发生体细胞突变，从而增加了抗体的多样性。 34免疫球蛋白轻链基因的重排 (5由于淋巴细胞是二倍体，因而 链和 链都有两个等位基因族，然而重排表现出 等位基因排斥 ( 即两个等位基因中只发生一个等位基因重排。 二者之中何者重排是随机的，但只要一个等位基因发生重排，另一等位基因即受到抑制，不再发生重排。 36轻链基因重排还表现出 同型性排斥 (即 链和 链基因只有一种轻链基因发生重排。 37重链 (因的 异位点 上。 在 片段的两侧均存在保守的 重组信号序列(该信号序列都由一个共同的 回文 7核苷酸(一个共同的 富含 A 9核苷酸(中间为固定长度的间隔序列，或为 12为 238重组后中间的序列将被删除39间隔长度是一种识别信号， 重组只发生在间隔为 12 3 为 12链基因 3 片段两侧信号序列间隔为 123 0信号序列总是以 7核苷酸一端与基因片段相连， 12与 23两信号序列的方向相反。 因此，在 同样，在轻链基因中， 片段与不同信号序列相连，只能在它们之间发生连接。 41酵母的交配型转变42酿酒酵母是单细胞生物，一般以营养体形式进行出芽生殖。 营养体是单倍体或二倍体，单倍体可以进行出芽生殖，单倍体有 2种类型： 型，两个不同类型的单倍体细胞相互结合，形成二倍体营养细胞，进行出芽生殖或减数分裂，形成 4个单倍体的孢子，其中 2个为 个为 型。 4344酵母结合型的决定是由结合型基因 1949年发现酵母的结合型有相互转变的现象。 其实在酵母的基因组中含有 型的基因信息，但是只能表达其中的一种。 45在结合型的转变过程中，与结合型有关的基因 果另外一个基因细胞的结合功能重复出现，但是新出现的结合功能并不在原来的 是在原来的两侧，称为 806有 2种模型解释这种结合型的转变，一是筋斗模型，二是暗盒模型。 在筋斗模型中，与鼠伤寒沙门氏菌的鞭毛的相转变类似。 动子与 胞为 型；启动子与 胞为 7在暗盒模型中， 1977年 以表达，而两侧的 沉默的暗盒。 如果沉默暗盒中的信息被输入到活性暗盒中就可以表达，而当活性暗盒中的沉默信息被取代就发生结合型的转变。 48这种转变类似与转座子的转座行为。 当 胞为 胞为 型。 在 来位置上的1979年有人分离到 使其表现出相应的基因型，证明了这个暗盒理论的正确。 色质 缩状态的染色质为 异染色质 ，其中的基因永久关闭，为非转录活性区。 目前发现， 甲基化等）是基因表达控制的一种重要手段。 50中的 以对基因的转录产生影响，进而调节基因的表达。 51真核生物的 7的胞嘧啶 乳动物中 的甲基化水平比较高，但是在基因组中的分布是不均匀的。 有些区域 为 多位于基因的转录上游调控区，其中的 2细胞内有甲基化酶负责 乳动物中有 2种甲基化酶，一种是在 外是在细胞分化过程中对 3在许多情况下，甲基化的结果使得基因失活，去甲基化后基因恢复活性。 54植物”柳穿鱼”中，由于某个基因的 致该基因失活，引起植物花型的改变。 55但是这种过程不是绝对的，例如在脊椎动物中 是在果蝇等昆虫中却没有发现有 657科学家。