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基因表达调控regulationofgeneexpression

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第五章基因表达的调控(Regulationandcontrolofgene

第五章基因表达的调控(Regulationandcontrolofgene
26
4．转录起始的复合调控
在大肠杆菌的许多操纵子中，基因 的转录不是由单一因子调控的，而是通 过负调控因子和正调控因子进行复合调 控。典型例子：糖代谢有关的操纵子，
如lac 操纵子。
19
2.转录起始的负调控
操纵子（operon）：一个多顺反子转 录单位与其调控序列即构成操纵子。
乳糖操纵子（lactose operon,lac）
是原核生物基因转录负调控的最典型模式。
20
乳糖操纵子(lac operon)的结构
调控区
结构基因
P OZ YA
DNA
阻遏基因I
操纵元件 启动子
CAP结合位点
第五章 基因表达的调控
( Regulation and control of gene expression )
1
概述
2
一、基因表达的概念 基因表达 ( gene expression)
生物基因组中结构基因所携带的遗 传信息，经过转录、翻译等一系列过程， 合成具有特定的生物学功能和生物学效 应的蛋白质的全过程。
Z： β-半乳糖苷酶 Y： 透酶 A：乙酰基转移酶
21
仅有葡萄糖 葡萄糖耗完， 有乳糖存在
22
-10
+1
+10
+20
+30
.
.
.
.
.
5′ATGTTGTGTGGAATTGTGAGCGGATAACAATTTCACACAGGAA 3′
3′TACAACACACCTTAACACTCGCCTATTGTTAAAGTGTGTCCTT 5′
要识别相当数量的启动区，需依赖数目繁多的辅助
蛋白（如б因子）完成这些功能。 启动区序列：保守序列

生物化学——基因表达调控

生物化学——基因表达调控

CCAAPP CAP CAP CAP
cAMP
有葡萄糖，cAMP浓度低时
.
9
(3)阻遏蛋白与CAP的协调调节
低半乳糖时 (有阻遏蛋白)
高半乳糖时 (无阻遏蛋白)
葡萄糖浓度低 cAMP 浓度高
(有CAP)
葡萄糖浓度高 cAMP 浓度低
(无CAP)
RNA-pol
O
O
mRN
A
O
O
.
10
三、真核基因基因表达的调节
阻遏基因
DNA mRNA
I C Ppo O l
Z YA
阻遏蛋白
没有乳糖存在时
.
7
有乳糖存在时
DNA mRNA
I C pPol O Z Y A
启动转录
mRNA
阻遏蛋白
β-半乳糖苷酶
半乳糖
乳糖
.
8
(2)CAP的正性调节 + + + + 转录
DNA I C P O Z Y A
CAP CAP CAP CAP 无葡萄糖，cAMP浓度高时
24
2. 乳糖操纵子的结构及其调节机制
控制区
信息区
DNA I C P O Z Y A
调控 序列
启动 序列
操纵 序列
CAP结合位点
编码基因 Z： β-半乳糖苷酶 Y： 透酶
A：乙酰基转移酶 代谢产物基因激活蛋白(cataboli.te gene activator protie6n,CA
(1)阻遏蛋白的负性调节
第十四章 基因表达调控
(Regulation of Gene Expression)
1961年，法国科学家F. Jacob和J. Monod通过研究大肠杆菌乳糖代谢的调节机制， 提出了著名的操纵子学说，从而开创了基因表 达调控研究的新纪元。

基因表达调控regulationofgeneexpression

基因表达调控regulationofgeneexpression
基因表达调控 regulationofgeneexpression
RNA 的合成
• 4种NTP、DNA模板、RNA聚合酶 • 转录单位：结构基因、启动子、终止子 • 按碱基配对原则, 沿5’---3’方向 • 真核生物有三型RNA聚合酶 • 分为起始阶段、延长阶级和终止阶段 • 转录后的产物经加工成为成熟的RNA
Adenylate cyclase and CAP mediate glucose repression of Lac
Adenylate cyclase (AC) is an enzyme that synthesizes cyclic AMP (cAMP) from ATP
AC
AMP
glucose
基因表达调控的基本原理
• 基因表达的多级调控 • 基因转录激活调节基本因素
– 特异DNA序列 – 调节蛋白 – DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用 – RNA聚合酶
基因表达调控 regulationofgeneexpression
Transcription
5’ GATCTGACTGACATAGACATAGAT 3’ coding (= nontemplate) strand 3’ CTAGACTGACTGTATCTGTATCTA 5’ template strand 5’ GAUCUGACUGACAreUguAlatGi基on因Aof表gCe达nAe调eUx控prAessGionAU 3’ mRNA
to bind to the lac promoter and turn on transcription. In the absence of CAP binding, there is no
(or very little) transcription of the lactose operon, even in the presence of lactose.

基因表达调控14RegulationofGeneE课件

基因表达调控14RegulationofGeneE课件
有一些短的重复顺序。
基因表达调控14RegulationofGeneE 课件
Cro蛋白结合位点和RNA起始 点之间插入数百碱基对的无关 DNA，Cro蛋白结合仍然对聚 合酶有激活作用。电镜观察发 现，Cro蛋白与Cro位点结合后， 通过DAN链的弯曲成环与起始 点附近的转录蛋白靠近并结合。 这一机制同样适合于SV40以及
见CAAT盒和GC盒。
基因表达调控14RegulationofGeneE 课件
基因表达调控14RegulationofGeneE 课件
顺式作用的DNA片段，可使基 因转录的速率大大提高。其突 出特点是：①在转录起始点5’ 或3’侧均能起作用；②相对于 启动子的任一指向均能起作用； ③发挥作用与受控基因的远近 距离相对无关；④对异源性启 动子也能发挥作用；⑤通常具
构改变。
基因表达调控14RegulationofGeneE 课件
基因一般都处于阻遏状态， RNA聚合酶对启动子的亲和力 很低。通过利用各种转录因子 正性激活RNA聚合酶是真核基
因调控的主要机制。
基因表达调控14RegulationofGeneE 课件
于不同的亚细胞部位，可分别 进行调控。 （六）转录后加工 修饰过程复杂： 特别是mRNA，
转录后仅形成其初级转录产 物——HnRNA，然后再经剪接、 加帽、加尾等加工修饰，才能
转变为成熟的mRNA。
基因表达调控14RegulationofGeneE 课件
动子： 存在于结构基因上游， 与基因转录启动有关的一段特
殊DNA顺序称为启动子 （promoter)。与原核生物类似， 也含有一段富含TATA的顺序， 称为TATA盒。除此之外，还可
式作用元件主要由启动基因、操 纵基因和调节基因组成。 在真核

生物化学课件：第十二章基因表达调控

生物化学课件：第十二章基因表达调控

（三）基因表达调控的主要方式
顺式作用元件(cis-acting element)
——可影响结构基因表达的调节序列
反式作用因子(trans-acting factor)
——由某一基因表达产生的蛋白质因子，与被调节的DNA调节序列相 互作用而发挥作用，这些蛋白质分子称为反式作用因子。
转录调控是以特定的DNA序列和蛋白质 结构为基础
目录
调控蛋白具有结合DNA所需的结构特征
基因特异性转录因子（gene specific transcription factors）:能够与顺式作用元件特异性结合、对基 因表达的转录起始过程有调控作用的蛋白质
（一）基因表达的时间特异性
➢按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，称之为 基因表达的时间特异性(temporal specificity)。
➢多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性(stage specificity)。
（二）基因表达的空间特异性
➢在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称 之为基因表达的空间特异性(spatial specificity)。
In abundance:
Clyde et al. (2003). Nature 426:849-853
Note how the gene whose expression is indicated in blue varies in abundance from strong expression (bold arrow) to weak (thin arrow) within its expression domain. These differences in strength of gene expression have important functional consequences.

regulation of gene expression

regulation of gene expression

（三）乳糖操纵元的表达调控
• 乳糖操纵元的结构及其基因表达调控可综合于图
乳糖操纵元含有z、y和a三个结构基因。
• z基因长3510bp，编码含1170个氨基酸、分子量为135， 000的多肽，以四聚体形式组成有活性的β－半乳糖苷酶，催 化乳糖转变为别乳糖，再分解为半乳糖和葡萄糖； z基因5′侧 具有大肠杆菌核糖体识别结合位点（RBS)特征的 (SD)序列， 因而当乳糖操纵元开放时，核糖体能结合在转录产生的mRNA 上。 • y基因长780bp，编码由260个氨基酸组成、分子量30 000的半乳糖透过酶，促使环境中的乳糖进入细菌； • a基因长825bp，编码含275氨基酸、分子量为32000 的转乙酰基酶，以二聚体活性形式催化半乳糖的乙酰化。 • 由于z、y、a三个基因头尾相接，上一个基因的翻译终止 码靠近下一个基因的翻译起始码，因而同一个核糖体能沿此转 录生成的多顺反子mRNA移动，在翻译合成了上一个基因编码 的蛋白质后，不从mRNA上掉下来而继续沿mRNA移动合成下 一个基因编码的蛋白质，一气依次合成基因群所编码的所有蛋 白质。
（二）操纵子(operon)的基本组成
• 1、结构基因群 • 结构基因：操纵元中被调控的编码蛋白质的基因可称为结 构基因( SG)。一个操纵元中含有2个以上的结构基因，多 的可达十几个。每个结构基因是一个连续的开放读框，5′ 端有翻译起始码(DNA存储链上是ATG，转录成mRNA就 是AUG)，3′端有翻译终止码(DNA存储链上是TAA、TGA 或TAG，转录成mRNA就是UAA、UGA或UAG)。各结构 基因头尾衔接、串连排列，组成结构基因群。至少在第一 个结构基因5′侧具有核糖体结合位点,因而当这段含多个结 构基因的DNA被转录成多顺反子mRNA，就能被核糖体所 识别结合、并起始翻译。核糖体沿mRNA移动；在合成完 第一个编码的多肽后，核糖体可以不脱离mRNA而继续翻 译合成下一个基因编码的多肽，直至合成完这条多顺反子 mRNA所编码的全部多肽。

基因表达调控

基因表达调控

操纵子调 控的过程 分解代谢
合成代谢
基础 状态 关闭
开放
调控方式
由诱导剂开 放表达
由辅阻遏剂 关闭表达
翻译水平的调控 色氨酸操纵子 mRNA 前导序列
trpR
P O trpL trpE trpD trpC trpB trpA
转录
5'
序列1
序列2
AUG
UGA
翻译
序列3
MKAIFVLKGWWRTS 前导肽
录起始、转录后加工及转运、翻译及翻译后加工、 蛋白质降解等
基因表达调控具有时间和空间特异性：细胞分
化、个体发育、组织器官分布
基因表达的正调控和负调控：转录水平的调控，
原核生物以负调控为主，真核生物以正调控为主
二、基因表达的基本方式
组成型表达方式：较少受环境因素的影响house
keeping gene expression
转录衰减子
• 转录衰减子（transcription attenuator）： 操纵子前导区内一段类似于终止子结构的 DNA序列，其作用是减弱操纵子的转录， 实现对转录过程的精确调节。
转录衰减子的意义
• 转录衰减子的形成使RNA聚合酶无法对已 经启动的操纵子中的结构基因进行转录， 而终止转录的茎-环结构的形成又依赖于核 糖体在该操纵子中前导序列上进行的翻译。 由此可见，衰减作用充分利用了转录和翻 译的偶联来实现对氨基酸操纵子转录的精 细调节。
调节区
结构基因
结构基因：trpE、trpD、trpC、trpB 和 trpA
上游调控区：调节基因（trpR）、启动子（P）、 前导序列（trpL）和操纵序列（O）。
启动子（P）和操纵序列（O）有部分重叠。

生物化学与分子生物学：第13章基因表达调控

生物化学与分子生物学：第13章基因表达调控
组成：结构基因----2个以上的编码序列
启动序列（子）----RNA聚合酶辨认、结合
操纵序列----（Operator) 调节序列---- 如编码阻遏蛋白的序列
终止序列— 依赖、和不依赖ρ因子
A. 结构基因 操纵子中被调控的编码蛋白质的基因
可称为结构基因(Structural Gene, SG)。一 个操纵子中含有2个以上的结构基因，多 的可达十几个。因此原核生物基因组成 为多顺反子。
2.真核生物：转录和翻译在时间、空间上被分 隔开，且转录和翻译后都有复杂的信息加工过 程——
☆基因表达在不同水平上都需要进行调节。
六、基因表达调控为生物体生长、发育 所必需
（一）适应环境、维持生长和增殖
• 细菌的热应激反应 •久居高原地区的居民平均 Hb 浓 度升高 • 经常饮酒者酒量增加
（二）维持个体发育与分化
四、（真核）基因表达受顺式作用元件 和反式作用因子共同调节
• 在分子遗传学领域，相对同一染色体或 DNA分子而言为“顺式”（cis）；对不同 染色体或DNA分子而言为“反式”（trans ）
反式作用因子(Trans-factor)
A
顺式作用元件(Cis-element)
a
a
b
调控的基础：DNA - 蛋白质、蛋白质-蛋白 质的相互作用
• 在转录起始阶段，σ亚基（又称σ因子） 识别特异启动序列；不同的σ因子决定 特异编码基因的转录激活，也决定不同 RNA（mRNA、rRNA和tRNA）基因的 转录。
• σ亚基在转录延长时脱落。
一、操纵子是原核生物基因表达调控的 基本单位：
—— 操纵子(Operon) 模型
操纵子定义：原核生物基因组中，能转录出 一条mRNA的几个功能相关的结构基因及其 调控区域，称为一个操纵子(Operon)。

基因表达调控原理PPT课件

基因表达调控原理PPT课件

启动序列 (promoter)
编码序列
其他调节序列 蛋白质因子
操纵序列 (operator)
特异DNA序列
.
15
目录
1、启动序列
-35区
trp
TTGACA
是RNA聚合酶结合并启动转录
的特异DNA序列。
-10区
RNA转录起始
N17 TTAACT
N7
A
tRNATyr
TTTACA
N16 TATGAT
N7
第13章
基因表达调控
Regulation of Gene Expression
.
1
目录
第一节
基因表达调控的基本概念
Basic Conceptions of Gene Expression Regulation
.
2
目录
一、基因表达是指基因转录及翻译的过程
➢ 基因组(genome) 来自一个生物体的一整套遗传物质。
.
13
目录
二、基因转录激活受到转录调节蛋白 与启动子相互作用的调节
基因表达的调节与基因的结构、性质， 生物个体或细胞所处的内、外环境，以及细 胞内所存在的转录调节蛋白有关。
（一）特异DNA序列决定基因的转录活性 （二）转录调节蛋白可以增强或抑制转录活性
.
14
目录
原核生物
—— 操纵子(operon) 机制
➢ 基因表达(gene expression) 是基因转录及翻译的过程，即：生成具 有生物学功能产物的过程。
➢ 基因表达是受调控的。
.
3
目录
二、基因表达具有时间特异性和空间特异性
（一）时间特异性
➢ 按功能需要，某一特定基因的表达严格按特 定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间 特异性(temporal specificity)。

regulationofgeneexpression培训教材

regulationofgeneexpression培训教材
• 乳糖操纵元模型提出以后,人们相继了解了许多其他 的操纵元,这些操纵元都各有其特点。例如半乳糖操 纵元具有双启动子结构;阿拉伯糖操纵元的调节蛋白 质具有正控制和负控制的双重功能;色氨酸操纵元是 一个可阻遏的操纵元。
图中z、a和b型是大肠杆菌编码利用乳糖所需酶类的基因，p是转 录z、a、b所需要的启动子，调控基因i编码合成调控蛋白R，R能与o结 合而阻碍从p开始的基因转录，所以o就是调节基因开放的操纵序列，乳糖 能改变R结构使其不能与o结合，因而乳糖浓度增高时基因就开放，转录 合成所编码的酶类，这样大肠杆菌就能适应外界乳糖供应的变化而改变利 用乳糖的状况，这个模型是科学实验的基础上第一次开始认识基因表达调 控的分子机理。
原核基因调控机制的类型与特点
• 正调控系统 • 调节基因的产物是激活蛋白 • 根据激活蛋白的作用性质，又可分为可诱导的正
调控和可阻遏的正调控。
• 负调控系统
• 调节基因的产物是阻遏蛋白。
• 根据其作用特征又可分为可诱导的负调控和可阻 遏的负调控。
二、乳糖操纵子(lac)的调控模式
• (一)操纵子的提出 • 大肠杆菌可以利用葡萄糖、
• 一个大肠杆菌细胞中约有2500-3000个基因。 估计正常情况下，可带有107个蛋白质，平均每 个基因产生3000多个蛋白质分子。但大肠杆菌 中一般带有15,000-30,000个核糖体，有50余 种核糖体结合蛋白，数量也很惊人。此外，负责 糖酵解系统的蛋白质数量也很大。而象半乳糖苷 酶等诱导酶，其含量可少至每细胞仅1-5个分子。
使之不能与操纵区结合，使lac mRNA能够合成。
（三）乳糖操纵元的表达调控
• 乳糖操纵元的结构及其基因表达调控可综合于图
乳糖操纵元含有z、y和a三个结构基因。

第十四章基因表达调控RegulationofGeneExpression

第十四章基因表达调控RegulationofGeneExpression
第十四章 基因表达调控
Chapter 14 Regulation of
Gene Expression
通过基因表达，DNA中的遗传信 息即可用以决定细胞的表型和生 物形状。但是，基因的表达随着 组织细胞及个体发育的阶段的不 同，随着内外环境的变化的不同， 而表现为不同的基因的表达。
第十四章基因表达调控 RegulationofGeneExpression
第十四章基因表达调控 RegulationofGeneExpression
原核生物中的反式作用因子主 要分为特异因子、激活蛋白和 阻遏蛋白；
而真核生物中的反式作用因子 通常称为转录因子。
第十四章基因表达调控 RegulationofGeneExpression
3．顺式作用元件与反式作用因子 之间的相互作用：
RegulationofGeneExpression
（二）诱导和阻遏表达： 诱导表
达（induction）是指在特定环境 因素刺激下，基因被激活，从而 使基因的表达产物增加。这类基 因称为可诱导基因。 阻遏表达 （repression）是指在特定环境因 素刺激下，基因被抑制，从而使 基因的表达产物减少。这类基因 称为可阻遏基因。
（二）空间特异性：
基因表达的空间特异性（spatial specificity）是指多细胞生物个体 在某一特定生长发育阶段，同一 基因的表达在不同的细胞或组织 器官不同，从而导致特异性的蛋 白质分布于不同的细胞或组织器 官。故又称为细胞特异性或组织 特异性。
第十四章基因表达调控 RegulationofGeneExpression
二、基因表达的时间性及空间性
（一）时间特异性： 基因表达的时间特异性(temporal specificity)是指特定基因的表达严格 按照特定的时间顺序发生，以适应细 胞或个体特定分化、发育阶段的需要。 故又称为阶段特异性。

基因表达精细调控

基因表达精细调控
pQE-FucA-puzzle（J23110) -AmpR- 由pQE-FucA-puzzle（J23110) 双酶
切切除bla基因（β内酰胺酶基因），该质粒转入E.coliM15ΔglyA中，并印 记培养于DM平板和加入氨苄青霉素的LB平板上，筛选生于DM平板上而 LB平板中不生长的阳性转化子。
新BioBrick的golden gate 组装方式
• 合成启动子的构建及筛选。启动子的强度筛选：一 般将启动子上连接荧光基团(GFP\ECitrine\mCherry) 作为启动子强度指标标记。
• 合成启动子的相关分析 1. promoter sequencing&determination of expression
levels
2. Physiological characterization(biomass\production activity\yield)
分析方法
1.Dry Cell Weight(DCW)法： 1OD600=0.3gDCWL-1 在培养基中检测葡萄糖和乙酸盐的浓度，根据下列公式可计算出生物量得率YX/S：
2.特异性底物吸收速率qs：
qs代表每小时每克底物每克碳， 3.最高生长速率μmax： X代表特定时间的对应菌体OD600值
结果
• 基因调控：涉及基因的启动/关闭，转录翻译的活性增 加/降低。可以在转录、转录后加工及翻译阶段进行人 工干预，从而达到预期的基因表达活性。
• 近20年来随着分子生物学等相关研究的不断深入，基 因工程的研究和应用也获得了巨大进展。
• 单纯从技术角度来说，控制特定性状目的基因的分离 已不再是基因工程的瓶颈。由于转基因在受体中的表 达存在位置效应, 加上定点整合技术在高等生物中尚未 突破, 使得外源基因在基因工程菌中表达的精确调控与 人们预期的目标仍有较大差距。因此, 微生物基因工程 的下一步应该集中在工业微生物转基因表达的精确调 控上。
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Allosteric Effectors
Binding can also be required for binding of repressor (e.g. Trp) or can block an activator.
（二） 转录的调控机制
• 乳糖操纵子调控的机制 • 阿拉伯糖操纵子的调控机制 • 色氨酸操纵子的调控机制
– ntrC蛋白 是大肠杆菌氮代谢基因激活蛋白， 其自身活性可通过ntrB使其磷酸化（有活性） 和去磷酸化（无活性）而被调节
E. coli Promoters
consensus
TATA (Pribnow) box
倒位蛋白（inversion protein）
• 是一种位点特异的重组酶。沙门菌H1和H2 鞭毛蛋白分别由两个基因编码，在一个细 菌克隆中以表达一种鞭毛抗原为主。
Organization of Lac Operon and LacI
promoter
Ribosome initiation
Operon
Regulation of Gene Expression
第6章 基因表达的调控
基因表达（gene expression）
• 是指基因组中结构基因经过转录、翻 译等过程，合成蛋白质，进而发挥其 特定的生物学功能的全过程。
RNA 的合成
• 4种NTP、DNA模板、RNA聚合酶 • 转录单位：结构基因、启动子、终止子 • 按碱基配对原则, 沿5’---3’方向 • 真核生物有三型RNA聚合酶 • 分为起始阶段、延长阶级和终止阶段 • 转录后的产物经加工成为成熟的RNA
σ因子
• 不同的因子σ可以竞争性的结合RNA聚 合酶,环境变化可由到产生特定的σ因 子，从而打开一套特定的基因。
阻遏蛋白（repressor）
• 与DNA结合后都是抑制转录，这种基 因表达调控的方式称为负调控。
正调控蛋白
• 与DNA结合后促进转录，这种基因表达 调控的方式称为正调控。
– CAP蛋白(catabolic gene activator protein， CAP) 分解代谢物基因活化蛋白
第一节 原核生物基因表达的调控
一 转录水平的调控 （一）影响转录的因素
– 启动子 – σ因子 – 阻遏蛋白 – 正调控蛋白 – 倒位蛋白 – RNA聚合酶抑制物 – 衰减子
操纵子（operon）
调控区
信息区
启动子
操纵基因
启动子
• 决定转录方向及模板链： E. coli的启动子长约 40-60bp，至少包括三个功能区。 – 起始部位（initiation site） ＋1 – 结合部位（binding site） -10bp，RNA聚合 酶与之结合 T80A95T45A60A50T96 – 识别部位（recognition site） -35bp，σ因子 与之结合 T82G78A65C54A95
衰减子（attenuator）
• 又称弱化子，位于操纵子中第一个结构基 因之前，是一段能减弱转录作用的序列。
RNA聚合酶抑制物
• 细菌在缺乏氨基酸的环境中，RNA聚 合酶活性降低，RNA（rRNA,tRNA） 合成减少或停止
• 这种现象称为严谨反应（stringent response）
Positive vs. Negative Regulation
蛋白质的合成
• 合成体系：氨基酸、mRNA、tRNA、核糖 体、某些酶与蛋白质因子、ATP、GTP、 Mg
• mRNA编码区的三个相邻核苷酸组成密码子 • tRNA起接合器作用，核糖体是合成场所和
装配机 • 核糖体循环：起始、肽链延长和终止 • 翻译后加工：折叠、共价修饰、水解和亚
单位的聚合
基因表达及其调控的特点
• 空间特异性（spatial specificity）在个
体生长全过程，某基因产物在不同组 织空间顺序出现。
• 协调表达（coordinated expression）功
能相关的一组基因，协调一致，共同
表达。又称协调调节（coordinated regulation）
基因表达的调控（gene expression regulation ）
1.乳糖操纵子（lac operon）
结构特点
• 三个结构基因Z、Y、A，分别编码β-半乳 糖苷酶(β-galactosidase)、透酶(permease)和 半乳糖苷乙酰化酶(galactoside acetylase)
• 其上游还有一个启动子（P）和一个操纵基 因（O）
• 启动子上游还有一个CAP蛋白结合位点
些基因表达极易受环境影响，在特定 环境信号刺激下，基因的表达开放或 增强。
• 阻遏表达（repression expression）在
特定环境信号刺激下，基因的表达关 闭或减弱。
• 时间特异性（temporal specificity）在
多细胞生物，从受精卵到组织、器官 形成的各个发育阶段，相应的基因严 格按照一定的时间顺序开启或关闭个体的几乎所有细胞中持续表达的 基因。
• 组成性基因表达（constitutive gene expression）管家基因的表达方式，较
少受环境影响，在个体各生长阶段的几 乎全部组织中持续表达或变化很小。
• 诱导表达（induction expression）有一
• 是指各种细胞中相同的遗传信息，有 规律的选择性、程序性、适度的表达 以适应机体生长、发育、繁殖以及环 境变化的需要，发挥其生理功能的调 节和控制。
基因表达调控的生理意义
• 适应环境、维持生长和增殖 • 维持个体发育与分化
基因表达调控的基本原理
• 基因表达的多级调控 • 基因转录激活调节基本因素
– 特异DNA序列 – 调节蛋白 – DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用 – RNA聚合酶
Transcription
5’ GATCTGACTGACATAGACATAGAT 3’ coding (= nontemplate) strand 3’ CTAGACTGACTGTATCTGTATCTA 5’ template strand 5’ GAUCUGACUGACAUAGACAUAGAU 3’ mRNA