22基因表达调控

这是一篇关于22基因表达调控的思维导图。基因表达产物通常是蛋白质，但是非蛋白质编码基因如转移RNA（tRNA）或小核RNA（snRNA）基因的表达产物是功能性RNA。 所有已知的生命，无论是真核生物（包括多细胞生物）、原核生物（细菌和古细菌）或病毒，都利用基因表达来合成生命的大分子。

基因表达调控

• 真核生物的基因表达调控
  • 特点
    • 1、真核生物的细胞结构复杂——有核膜（核内转录，核外翻译）。
    • 2、原核细胞基因:编码区全部编码蛋白质，真核细胞基因分编码区和非编码区。编码区特点：间隔的、不连续的（外显子和内含子）
    • 3、真核生物多是多细胞生物，除了细胞自身的基因表达调控外，还要受“上级”及周边细胞的调控。
    • 4、多细胞生物的细胞分化使不同的细胞有特异的基因表达方式。
  • 不同的细胞有特异的基因表达方式。
    • 管家基因
      • 有的基因活动是维持细胞基本代谢所必需的称管家基因
    • 奢侈基因
      • 指导合成组织特异性蛋白的基因，对分化有重要影响
  • DNA的包装影响基因的表达。
  • 异染色质化与基因的表达失活。
    • 染色质处在固缩的状态称为异染色质化
  • 蛋白质组装启动真核细胞的转录——转录水平的调控
    • 顺式作用元件
      • 基因转录调控区
    • 反式作用元件
      • 转录因子，与顺式作用元件相结合，影响转录的调节蛋白
    • 转录因子分类
      • 基本转录因子
      • 转录激活因子
      • 转录抑制因子
  • 真核生物的RNA转录后的加工。
• 发育是在基因调控下进行的
  • 果蝇是研究发育的理想的模式生物
    • 模式生物共同点
      • 1）有利于回答研究者关注的问题，能够代表生物界的某一大类群
      • 2）对人体和环境无害，容易获得并易于在实验室内饲养和繁殖
      • 3）世代短、子代多、易饲养，繁殖快，染色体少而易于观察，遗传背景清楚
      • 4）容易进行实验操作，特别是具有遗传操作的手段和表型分析的方法
    • 子主题
    • 子主题
  • 基因在果蝇胚胎前后轴发育中的作用
  • 同源异形基因是发育的主要控制基因
    • 调控等级
      • 母效基因 ↓激活 裂隙基因 ↓调控 成对规则基因 ↓调控 体节极性基因 ↓调控 同源异形基因 被激活
• 原核生物的基因表达调控
  • 操纵子
    • 原核细胞中,功能相关的基因组成操纵子结构,由操纵区与一个或几个结构基因联合起来,形成一个结构上、功能上协同作用的整体,受统一调节基因和启动区的调控。 调节基因：可产生阻遏物或激活物蛋白调节操纵区，
  • 调节基因
    • 可产生阻遏物或激活物蛋白调节操纵区，从而控制结构基因的功能。
  • 启动子
    • DNA分子上能与RNA聚合酶结合并形成转录起始复合体的区域，在许多情况下还包括操纵基因。
  • 操纵基因
    • 是调节基因所编码阻遏蛋白的结合位点
  • 结构基因
    • 具有编码蛋白质或RNA的基因。
  • 阻遏作用
    • 当环境中有多种能源物质时，生物优先利用最利于分解利用的物质，而优先被利用的物质的分解，对生物利用其它能源物质（酶）产生阻遏作用。又称为葡萄糖效应。
• 基因的选择性表达是细胞特异性的基础
  • 基因表达调控
    • 定义
      • 对基因表达这个过程的调节和控制 。
    • 分类
      • 原核生物
        • 乳糖操纵子
        • 色氨酸操纵子
      • 真核生物
        • DNA水平的调控
        • 转录水平的调控
        • 转录后水平的调控
        • 翻译水平上的调控
        • 蛋白质加工水平调控
        • 发育水平调控