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普通生物学/遗传学/基因调控

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普通生物学 | 入门 | 细胞 | 遗传学 | 分类 | 进化 | 组织和系统 | 附加材料


  • 并非所有基因都在细胞中表达
  • 基因表达可以开启和关闭
  • 基因功能有多个调控水平
    • 转录起始
  • 染色质状态
  • 转录因子
    • 转录后
  • mRNA 加工
  • mRNA 半衰期
  • 翻译
  • 翻译后
    • 蛋白质修饰

转录控制

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  • 染色质状态
    • 常染色质:转录活跃
    • 异染色质:转录不活跃
    • 组蛋白的化学修饰
    • 碱基甲基化
  • 转录因子
    • 结合到启动子或其他调控位点(增强子)的 DNA 上
  • 通过主沟和次沟识别碱基序列
    • 招募 RNA 聚合酶

DNA 沟槽

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真核生物中转录因子的类别

  • 螺旋-转角-螺旋
    • 两个小的“-螺旋
    • 适合 DNA 沟槽
  • 同源异型域
    • 高度保守的螺旋结构域
    • 〜60 个氨基酸
  • 锌指基序
    • 结合的 Zn 原子
  • 亮氨酸拉链
    • 二聚体

调节蛋白

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  • 活性可能取决于小分子的别构结合
    • cAMP
    • 共抑制因子
    • 抑制剂
  • 结合到启动子区域可能“弯曲”DNA,使其可被其他调节蛋白访问

大肠杆菌的乳糖操纵子

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  • 一组基因的单个启动子区域
  • 作为单个单元进行调控和转录
  • 操纵子在原核生物中很常见
  • 阻遏物:关闭基因表达

乳糖阻遏物

  • 通过阻止 RNA 聚合酶的访问来关闭转录
  • 阻遏物通过乳糖的别构结合被激活

真核生物中的调控

  • 既靠近基因(启动子)又远离基因(增强子)
  • 通常转录单位编码单个多肽
  • 启动子
    • TATA 盒
    • 可能存在其他元件(调控序列)
  • 增强子
    • 在基因的上游、下游、靠近或远离基因起作用
    • 弯曲 DNA

可变剪接

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  • 单个转录本产生 2 个或更多成熟的 mRNA
    • 编码具有共享结构域的不同多肽
    • 组织和发育特异性

参考文献

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本文基于克利夫兰州立大学 Paul Doerder 博士非常慷慨地捐赠的笔记。

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