真核基因表达调控思维导图

U531287664

2023-11-08

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外显子

单顺反子

基因的不连续性

真核基因表达调控介绍

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思维导图大纲

真核基因组结构特点

结构庞大

单顺反子

基因的不连续性

非编码区较多

含有大量重复序列

真核生物在转录水平上的基因表达调控

真核基因一般结构特征

顺式作用元件

定义

启动子和基因的调节序列

主要包括

启动子

核心启动子

上游启动子

增强子

定义

能使与之连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列

特性

增强效应十分明显

增强效应与其位置和取向无关

大多为重复序列，长约50bp，内部有一个核心序列：（G）TGGA/TA/TA/T（G），该序列是产生增强效应时所必需的

其增强效应有严密的组织和细胞特异性

没有基因专一性

许多增强子还受外部信号的调控

应答元件

反式作用因子

定义

能够结合在顺式作用元件上调控基因表达的蛋白质或RNA

分类

识别启动子元件功能的基本转录因子

能识别增强子或沉默子的转录调节因子

不需要通过DNA-蛋白质相互作用就参与转录调控的共调节因子

结构域

DNA结合结构域

螺旋-转折-螺旋

特点

一条多肽链，三个α螺旋，一个β转角

第一，二两个螺旋往往靠在外侧，其第三个螺旋则与DNA大沟相结合，并通过其N端的多余臂与DNA小沟结合

锌指

特点

以锌将一个α螺旋与一个反向平行β片层的基部以锌原子为中心，通过与一对半胱氨酸和一对组氨酸之间形成配位键相连接

结合在大沟

类型

Cys2/Cys2

Cys2/His2

碱性-亮氨酸拉链

碱性-螺旋-环-螺旋

同源域蛋白

同源域是编码60个保守氨基酸序列的DNA片段

连接区

转录活化结构域

特征

带负电荷的螺旋结构

富含谷氨酰胺的结构

富含脯氨酸的结构

基因家族

定义

真核生物基因组中有很多来源相同，结构相似，功能相关的的基因

分类

简单多基因家族

家族中的基因一般以串联方式前后相连

复杂多基因家族

一般以及格相关多基因家族构成，基因家族之间由序列隔开，并作为独立转录单位

发育调控的多基因家族

血红蛋白的α，β亚基，在个体发育的不同阶段出现

断裂基因

外显子

真核细胞基因DNA中的编码序列，这些序列被转录成RNA进而被翻译成蛋白质

内含子

真核细胞基因DNA中的间隔序列，这些序列被转录成RNA，但随即被剪除而不翻译

真核生物在DNA水平上的基因表达调控

基因扩增

定义

某些基因的拷贝数专一性大量增加的现象

举例

非洲爪蟾卵母细胞中rDNA的基因扩增

基因重排

定义

将一个基因从远离启动子的地方移到距离它很近的位点从而启动转录

举例

免疫球蛋白结构基因的表达

DNA甲基化

作用

抑制基因转录（使结构变紧）

组蛋白乙酰化/去乙酰化

组蛋白N端“尾巴”上赖氨酸残基的乙酰化中和了组蛋白尾巴的正电荷，降低了它和DNA的亲和性，导致核小体构象发生有利于转录调节蛋白与染色质相结合的变化，从而提高转录活性

真核基因其他水平上的表达调控

蛋白质磷酸化

膜受体

离子通道受体

G蛋白偶联受体

G蛋白

定义

是一类和GTP和GDP相结合，位于细胞膜胞浆面的外周蛋白，由α，β，γ三个亚基组成

构象

活化型

与GTP结合

非活化型

与GDP结合

跨膜蛋白激酶受体

膜受体介导的信息传递

cAMP-蛋白激酶A途径（PKA）

膜上的受体R与外源配基相结合，引起受体构象变化，并与 GTP 结合蛋白相结合， R 与 G 蛋白耦合激活了与膜相关的腺苷酸环化酶( AC )，导致胞内 cAMP 浓度上升，活化 A 激酶，释放催化亚基并进入核内，实施底物磷酸化。被磷酸化的底物，如 CREB 、 CREM 等，可作为转录激活因子诱发基因转录

磷脂酰肌醇途径

pkc

PIP2→IP3＋DAG

IP3引起细胞质钙离子浓度升高，导致 C 激酶从胞质转运到靠近原生质膜内侧处，并被 DAG 和钙离子的双重影响所激活。 DAG 激活 C 激酶的原因是前者大大提高了 C 激酶对于钙离子的亲和力，从而使得 C 激酶能被生理水平的钙离子所活化。 C 激酶主要实施对丝氨酸、苏氨酸的磷酸化，它具有一个催化结构域和一个调节结构域。 DAG 结合后还能解除调节区所造成的抑制作用，提高酶活性

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