导图社区 分子生物学第五章第三节真核基因表达调控
真核基因组：由真核基因编码的以及感染真核生物的DNA和RNA病毒编码的基因组。真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内，除配子细胞外，体细胞内的基因的基因组是双份的（即双倍体，diploid），即有两份同源的基因组。本思维导图是对真核基因表达调控知识的梳理，赶快收藏学起来吧！
第六章 3.DNA序列测定[分子生物学]
第六章 2.目的基因制备[分子生物学]
第六章 1.分子杂交技术[分子生物学]
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真核基因表达调控
调控特点
能在特定时间和特定细胞中激活特定的基因
多层次调控
有瞬时调控和发育调控，发育调控为真核精髓
瞬时调控：通过基因迅速打开或关闭，对环境条件或组织细胞所处生理条件的改变做出迅速应答。（可逆）
发育调控：可按特定程序，对不同时空环境中的基因进行活化或阻遏，从而实现有序的不可逆的分化和发育过程。
正调控为主
转录前调控
染色质结构的改变
常染色质（活跃状态）、异染色质（抑制状态），同处于一条染色体中，分布与比例随着生理条件改变。
活跃状态的染色质中，核心组蛋白Lys被乙酰化，组蛋白H1缺乏
组蛋白乙酰化酶（HAT）、组蛋白去乙酰化酶（HDAC），肿瘤细胞中HDAC高度表达
DNA甲基化程度的改变
DNA CpG岛甲基化程度与基因表达活性成反比。去甲基化，可使基因表达增加
CpG岛：位于基因调控区（转录起始附近），由C、G组成的串联重复序列
DNA甲基化可在DNA甲基转移酶的作用下，随复制过程传给新生的子代DNA
转录水平调控
特点
以正调控为主
通过顺式作用元件和反式作用因子的相互作用实现调控
RNA聚合酶必须依赖转录因子与P结合后，才能进入参与组装转录起始复合物
II类基因
顺式作用元件
启动子
增强子
远离转录起点，决定基因表达的时空特异性、增强启动子转录活性的DNA序列
沉默子
负调控元件，当其结合特异性蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用
反式作用因子
转录因子种类
通用转录因子，无基因特异性
转录调节因子，起始特定基因的表达
转录因子结构
DNA结合域
识别具有特定序列的顺式作用元件
分类
HTH结构
锌指结构：转录因子DNA结合域中含有较多的Cys和His的区域，与锌离子络合形成指状二维结构
亮氨酸拉链：两条平行走向的肽链单体通过C-端α螺旋同一侧面规则出现的亮氨酸以疏水作用形成的对称二聚体结构
bHLH结构
转录激活域
组织参与转录激活的附加蛋白
富含Gln的结构域
富含Pro的结构域
富含酸性氨基酸的α螺旋结构域
二聚化结构域
翻译水平调控
翻译起始的调控
mRNA结构的调控作用
5'AUG可以减少正常AUG启动翻译，使翻译维持正常水平。
5'UTR长度影响翻译效率（过短过长都降低）
5'UTR中的二级结构妨碍翻译
强mRNA，5'UTR少于200nt，缺乏5'AUG，翻译较高水平的mRNA，负责编码管家蛋白
管家基因：所有细胞中均要表达的一类基因，其表达产物维持维持细胞的基本生命活动所必需，其表达水平受环境因素影响较少
弱mRNA：5'UTR大于200nt，富含GC和5'AUG的mRNA
起始因子的调控作用
eIF4E的调控作用
正常情况下，细胞内eIF4E水平低，强mRNA翻译；过表达时，弱mRNA选择性翻译
eIF4E磷酸化激活
eIF4E结合蛋白（4E-BP）负调控：4E-BP与eIF4E结合时，防止4F形成，磷酸化激活
eIF2的调控作用
阻遏蛋白的调控作用
铁结合调节蛋白阻遏翻译
mRNA降解对翻译水平的调控
小RNA分子的调控作用
微小RNA，miRNA：可引起靶mRNA降解或阻遏翻译
小干扰RNA，siRNA：激发与之互补的目标mRNA降解沉默
反义核酸
与mRNA结合后激活内源性核酸酶，降解mRNA
与mRNA前体结合而阻止其成熟过程
与成熟mRNA结合而阻止核糖体附着进行抑制翻译
蛋白质降解
胞液蛋白酶途径：钙蛋白酶系统、半胱氨酸蛋白酶系统，不依赖ATP
溶酶体途径，不依赖ATP
线粒体蛋白酶途径，依赖ATP
泛素-蛋白酶体途径（UPS），依赖ATP和泛素
泛素激活酶E1，泛素结合酶E2，泛素连接酶E3，不同的E3选择性泛素化不同的靶蛋白，从而不同的靶蛋白被26S蛋白酶复合体水解。
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