基因表达与基因表达调控

这是一篇关于《生物化学与分子生物学》中的基因表达与基因表达调控的思维导图。该思维导图比较系统全面地归纳总结了关于这一部分的基本知识点。

基因表达与基因表达调控

• 原核基因表达调控
  • 原核基因表达调控
    • 原核生物基因组结构特点
    • 操纵子是原核基因转录调控的基本单位
      • 原核生物基因转录调节基本要素
        • 特异DNA序列
          • 启动子
          • 操纵元件
          • 激活蛋白结合序列
          • 调节基因
        • 调节蛋白
          • 特异因子
          • 阻遏蛋白
          • 激活蛋白
      • 原核基因调控机制的类型与特点
        • 正转录调控
        • 负转录调控
        • 可诱导调节
        • 可阻遏调节
    • 乳糖操纵子受阻遏蛋白和CAP的双重调节
      • 阻遏蛋白的负性调节
      • CAP的正性调节
      • 色氨酸操纵子
    • 原核基因表达在转录终止阶段有不同的调控机制
    • 原核基因表达在翻译水平的多个环节受到精细调节
  • 基因表达调控的特点与概念
    • 基因表达产生有功能的蛋白质和RNA
    • 基因表达具有时间特异性和空间特异性
      • 时间特异性
        • 是指基因表达按一定的时间顺序发生
      • 空间特异性
        • 多细胞生物个体在特定生长发育阶段， 同一基因在不同的组织器官表达不同
    • 基因表达的方式存在多样性
      • 基因表达
        • 特点
          • 不易受环境变化影响只受启动序列或启动子与RNA聚合酶相互作用的影响
          • 表达水平恒定
        • 概念
          • 个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达
        • 意义
          • 维持生命
      • 有些基因的表达受环境变化的诱导和阻遏
        • 特点
          • 易受环境变化影响
        • 意义
          • 适应环境
      • 生物体内不同基因的表达受到协调调节
        • 维持生命
    • 基因表达受调控序列和调节分子共同调节
      • 顺式作用元件
      • 反式作用元件
      • 蛋白质-DNA及蛋白质-蛋白质的相互作用 是基因表达调控的分子基础
    • 基因表达调控呈现多层次和复杂性
      • DNA水平的影响
      • 转录水平的调节
      • 翻译水平的调节
    • 基因表达调控的意义
      • 生物体调节基因表达以适应环境 维持生长和增殖
      • 生物体调节基因表达以维持细胞分化与个体发育
• 真核基因表达调控
  • 基因表达调控的特点与概念
    • 染色质结构与真核基因表达密切相关
      • 转录活化的染色质对核酸酶极为敏感
      • 转录活化染色质的组蛋白发生改变
      • CPG岛甲基化水平降低
    • 转录起始的调控
      • 顺式作用元件是转录起始的关键调节部位
        • 真核生物启动子结构和调节远较原核生物复杂
        • 增强子是能够提高转录效率的顺式调控元件
        • 沉默子能够抑制基因的转录
      • 转录因子是转录调控的关键因子
        • 转录调节因子分类
          • 通用转录因子
          • 特异转录因子
        • 转录调节因子的结构
          • 锌指模体
          • 碱性螺旋-环-螺旋
          • 碱性亮氨酸拉链
        • 转录起始复合物的动态构成是转录调控的主要方式
          • 启动序列/启动子与RNA聚合酶活性
          • 调节蛋白与RNA聚合酶活性
        • 转录后调控主要影响真核mRNA的结构与功能
          • mRNA的稳定性影响真核生物基因表达
          • 一些非编码小分子RNA可引起转录后基因沉默
          • mRNA前体的选择性剪接可以调节真核生物基因表达