Miha
生化 基因表达调控
1、基因表达(gene expression) 是基因转录及翻译的过程,也是基因所携带的遗传信息表现为表型的过程,包括基因转录成互补的RNA序列,对于蛋白质编码基因,mRNA继而翻译成多肽链,并装配加工成最终的蛋白质产物。
3、管家基因 某些基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达,不易受环境条件的影响,通常被称为管家基因。
4、基本(或组成性)基因表达
管家基因的表达水平受环境因素影响较小,而是在生物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。这类基因表达被视为基本(或组成性)基因表达(constitutive gene expression)。
17、衰减子 前导序列发挥了随色氨酸浓度升高而降低转录的作用,这段序列为衰减子。
5、可诱导基因(inducible gene)
在一定的环境中表达增强的过程,称为诱导(induction)。
18、真核细胞基因表达的特点
② 原核基因组的大部分序列都为编码基因,而哺乳类基因组中只有10%的序列编码蛋白质、rRNA、tRNA等,其余90%的序列,包括大量的重复序列功能至今还不清楚,可能参与调控
③ 真核生物编码蛋白质的基因是不连续的,转录后需要剪接去除内含子,这就增加了基因表达调控的层次
④ 原核生物的基因编码序列在操纵子中,多顺反子mRNA使得几个功能相关的基因自然协调控制;而真核生物则是一个结构基因转录生成一条mRNA,即mRNA是单顺反子(monocistron),许多功能相关的蛋白、即使是一种蛋白的不同亚基也将涉及到多个基因的协调表达。
⑤ 真核生物DNA在细胞核内与多种蛋白质结合构成染色质,这种复杂的结构直接影响着基因表达;
⑥ 真核生物的遗传信息不仅存在于核DNA上,还存在线粒体DNA上,核内基因与线粒体基因的表达调控既相互独立而又需要协调。
6、如果基因对环境信号应答时被抑制,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)。
19、活性染色质 具有转录活性的染色质 。 超敏位点 当染色质活化后,常出现一些对核酸酶(如DNase I)高度敏感的位点
20、甲基化修饰转录表达水平下降,乙酰化修饰增强表达水平。
21、表观遗传 DNA序列不变,对DNA进行修饰引起性状的变化。
7、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,即为协同表达(coordinate expression),这种调节称为协同调节(coordinate regulation)。
22、順式作用元件指可影响自身基因表达活性的DNA序列
8、一般说来,调节序列与被调控的编码序列位于同一条DNA链上,称为顺式作用元件(cis -acting element)。
23、反式作用因子 能识别和结合特定的顺式作用元件,并影响基因转录的一类蛋白质或RNA
9、调节序列远离被调控的编码序列,实际上是其他分子的编码基因,只能通过其表达产物来发挥作用,这些蛋白质分子称为反式作用因子(trans-acting factor)。
24、真核基因的功能元件:启动子,增强子和沉默子。启动子在转录起始和上游起作用。增强子在上游或下游起作用,需要启动子才能发挥作用。沉默子对基因起阻遏作用。
26、转录因子DNA结合域:锌指模体结构,碱性螺旋-环-螺旋模体和碱性亮氨酸模体。
11、原核生物基因组结构特点:原核生物基因组是具有超螺旋结构的闭合环状DNA分子。① 基因组中很少有重复序列;② 编码蛋白质的结构基因为连续编码,且多为单拷贝基因,但编码rRNA的基因仍然是多拷贝基因;③ 结构基因在基因组中所占的比例(约占50%)远远大于真核基因组;④ 许多结构基因在基因组中以操纵子为单位排列
27、mRNA稳定性的影响真核生物基因表达 ① 5-端的帽子结构可以增加mRNA的稳定性 ② 3-端的poly(A)尾结构防止mRNA降解
12、操纵子(operon):是由功能上相关联的多个编码序列(结构基因)及其上游的调控序列成簇串联在一起构成的一个转录协调单位。
28、微小RNA (microRNA, miRNA)是一大家族小分子非编码单链RNA,长度约20-25个碱基,由一段具有发夹环结构,长度为70~90个碱基的单链RNA 前体(pre-miRNA)经Dicer酶剪切后形成。
13、多顺反子(polycistron):mRNA分子携带了几个多肽链的编码信息。启动子是RNA聚合酶和各种调控蛋白作用的部位,是决定基因表达效率的关键元件。各种原核基因启动序列特定区域内,通常在转录起始点上游-10及-35区域存在一些相似序列,称为共有序列。共有序列决定启动序列的转录活性大小。
29、小干扰RNA (small interfering RNA, siRNA)是细胞内一类双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)在特定情况下通过一定酶切机制,转变为具有特定长度(21-23个碱基)和特定序列的小片段RNA。由siRNA介导的基因表达抑制作用被称为RNA干涉。
14、调节基因(regulatory gene)编码能够与操纵序列结合的调控蛋白,可以分为三类:特异因子、阻遏蛋白和激活蛋白。
15、乳糖操纵子含有Z、Y、A三个结构基因。一个操纵序列O、一个启动子P及一个调节基因I。
16、协同调节:①当葡萄糖存在,没有乳糖存在时,阻遏蛋白封闭转录,CAP不能发挥作用。②当乳糖存在时,去阻遏;但因有葡萄糖存在,CAP不能发挥作用。③当葡萄糖不存在,乳糖存在时,去阻遏,CAP又能发挥作用,对lac操纵子有强的诱导作用。