导图社区 医学考研思维导图——基因表达调控
这是一篇关于考研思维导图——基因表达调控的思维导图，包含基因表达及其特点、 基因表达基本调控点等内容。
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基因表达调控
基因表达及其特点
形式
大多数：DNA—转录→hnRNA（真核）—SnRNA→mRNA（编码RNA）—翻译→Pr
少数：DNA—转录→非编码RNA
组成性非编码RNA
调控性非编码RNA
特异性
时间特异性
同一空间（器官、组织、细胞），不同时间，按时间顺序表达不同
eg.胎肝c AFP↑↑→成年人肝c AFP水平很低→肝c肝癌AFP↑↑（肿瘤标记物））
空间特异性
又称器官、组织、细胞特异性
同一时间，不同空间
eg.胰腺
胰腺腺泡（外分泌）——胰蛋白酶原
胰岛AB（内分泌）
A（α）细胞——胰高血糖素
B（β）细胞——胰岛素
方式的多样性
管家基因
——基本（组成性）表达
eg.三羧酸循环酶系
对生命活动必需、必不可少
几乎所有c均持续表达
不易受环境影响，基本不受其他机制调节
只受启动子与RNA-pol因素的影响
可诱导/可阻遏基因
可诱导——乳糖操纵子
可阻遏——色氨酸操纵子
基因表达基本调控点
——转录起始调控
原核生物基因表达调控
——操纵子模式
若干个结构基因——多顺反子
共用一个调控序列
乳糖操纵子（lac）
结构
3个结构基因
Z
→β-半乳糖苷酶
Y
→透酶
A
→乙酰转移酶
参与乳糖利用
1个调控序列
P（启动序列）
结合RNA-pol
O（操纵序列）
位于P的下游
结合阻遏蛋白
CAP结合位点
位于P的上游
结合CAP（分解物激活蛋白）
cAMP—活化→CAP
I（调节基因）
位于CAP结合位点的上游
启动子：PI
编码mRNA→合成阻遏蛋白
调节机制
——细菌优先用G，无G时利用lac
双重调节
负性——阻遏蛋白（I基因编码）
乳糖（-）→阻遏Pr与O序列结合→基因关闭
去阻遏过程
乳糖（+）—少量透酶、β-半乳糖苷酶→半（别）乳糖→结合阻遏蛋白→构象改变，与O分离→基因开放
半（别）乳糖→真正诱导剂
正性——激活蛋白（CAP）
G（-）→ATP↓→cAMP↑→CAP(+)→启动转录
G（+）→ATP↑→cAMP↓→基因关闭
小结
基因状态
关闭
①
G（调节激活Pr）√
lac（调节阻遏Pr）√
②
lac（调节阻遏Pr）×
③
G（调节激活Pr）×
开放
——启动转录
色氨酸操纵子（Trp）
两大调节开关
粗调开关——阻遏蛋白的调节
细调开关——前导序列的调节
阻遏蛋白的调节
细胞（环境）Trp
无
阻遏蛋白无法结合O发挥阻遏作用
结构基因表达
有
阻遏蛋白结合O发挥阻遏作用
结构基因不表达
前导序列的调节
转录衰减机制
衰减子（前导序列）
细胞（环境）Trp浓度
低
前导肽停滞在10/11位色AA
核糖体结合在序列1
序列2/3形成发夹，转录继续
高
前导肽完整合成
核糖体结合在序列2
序列3/4形成发夹，转录终止
真核生物基因表达调控
——顺式作用元件
启动子
最典型——TATA盒
←结合—TF IID(TBP)（通用/基本TF）
特点
作用与方向性有关
增强子
提高转录效率
与被调控的基因位于同一条DNA链上
是组织特异转录因子（eg.HIF-1）的结合部位
不仅在上下游起作用，还可远距离实施调节
作用与方向性无关，倒置后仍能发挥作用
V.S.启动子具有方向性
须借助启动子才能发挥作用
对启动子无专一性，同一增强子可影响不同类型的启动子
沉默子
降低转录效率
作用与方向性无关
与特异转录因子结合
调控启动子（负性）
绝缘子
→增强子↓
→沉迷子↓
阻碍增强子、沉默子
总结：“子”
DNA复制——复制子
原核：单复制子
真核：多复制子
DNA转录——外显子/内含子
原核：无
真核：有
DNA
hnRNA
原核
启动子/序列
操纵子
衰减子
真核
顺式作用元件
翻译
密码子——mRNA
反密码子——tRNA
顺反子
原核：多顺反子
真核：单顺反子
