真核转录及调控

分子生物学 真核生物的转录及转录调控、转录后调控等

真核转录及调控

• 真核RNA聚合酶II核心启动子结构
  • BRE：TFIIB识别元件
  • TATA元件
  • Inr
  • DPE：下游启动子元件
  • 调控序列
    • 增强
      • 启动子近端元素
      • 上游激活序列
      • 增强子
    • 抑制
      • 沉默子
      • 边界元件
      • 绝缘体
• 起始过程
  • ①TFIID中TBP结合到TATA box
  • ②TFIIA、B被招募且B结合到BRE
  • ③RNA Pol II-TFIIF复合物被招募
  • ④TFIIE、H结合到Pol II上游，形成前起始复合物
  • ⑤TFIIH水解ATP的能量->启动子融化
    • ATPase+蛋白激酶活性
  • ⑥启动子逃脱
  • 注意作用
• 延伸
  • 去除大部分起始因子（GTF和中介复合物），招募其他因子
  • 延长因子：刺激延长
  • RNA加工因子
    • 5'加帽（甲基化G）
      • 防止降解；提高转录效率；转移至细胞质；第一个内含子剪切
    • 3'poly A 尾
      • 提高稳定性；转录效率；最后一个内含子剪切
    • 内含子剪接
    • 真核RNA转录-加工相偶联
    • RNA编辑
      • 改变转录完成后的mRNA序列
      • 位点特异性脱氨基：C->U改变碱基
      • Guide RNA（gRNA）指导特定区域U的插入、缺失
• 起始后调控
  • 延长过程，一些启动子下游基因可造成Pol暂停或停止
  • 转录后，mRNA加工、可变剪接
• 调节
  • Activator
    • 结构特征
      • 真核activatorDNA结合域与激活域分开
    • 结合域
      • 螺旋转角螺旋
      • 锌指结构
      • 亮氨酸拉链
      • 螺旋环螺旋
  • 机制
    • 招募转录机器（包含Pol）
    • 招募核小体修饰物 利于转录机器与启动子结合
      • 组蛋白尾部修饰
      • 核小体重塑
        • 如酵母SWI5/SNF
    • 远距离作用
      • loops与绝缘体
        • 绝缘体可阻止enhancer的激活，也可阻挡转录沉默的传播
    • 基因组控制区LCR的调节
      • 位于被调控基因上游，结合调控蛋白，使染色质“开放”
  • 信号整合
    • 大量activator一起工作，1+1＞2
    • 酵母HO基因
      • SWI5招募核小体修饰物改变核小体，从而SBF结合启动HO基因表达
  • 组合调控
    • 真核调控复杂性、多样性的体现
    • 酵母交配型
      • 通过不同的a1，α1，α2蛋白与Mcm1组合，可激活不同交配型的表达
  • repressor
    • 真核大部分repressor都是通过核小体修饰来作用
    • 转录抑制：如组蛋白脱乙酰酶
  • DNA甲基化酶使DNA甲基化沉默（抑制蛋白质结合，阻碍表达）
• RNA聚合酶
  • Pol I\III
    • 部分rRNA、tRNA之类的
  • Pol II：负责所有编码蛋白质的基因的转录
• 表观调控
• GTFs（通用转录因子）
  • TFIID
    • TBP(TATA box 结合蛋白）
    • TAFs（TBP相关因子）
  • TFIIA,B,F,E,H