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启动子
启动子名词解释:DNA模板上专一地与RNA聚合酶结合并决定转录从何处起始的部位,也决定基因的转录效率。
生物中有许多启动子,如大肠杆菌约有2000个启动子。
各启动子的效率可不相同,大肠杆菌的强启动子每2秒钟启动一次转录,而弱启动子每10分钟才启动一次,从百多个大肠杆菌启动子结构的分析,得知两个强启动子的同源序列的中心在转录起始部位(基因编码链上第一个核苷酸)5侧约10和35个核苷酸处,弱启动子序列中往往有多处核苷酸被置换。
许多原核生物都含有这两个重要的启动子区:
-35-10 15~~TTGACA~~~TATAAT~~起始部位
真核生物的启动子部位与原核生物不同,而且启动转录的活性,除需启动子外,还需某些外加序列。
什么是启动子?
启动子(promoter):RNA聚合酶能够直接或间接地识别这种标记,从而启动从特定的位点开始的基因转录。
在细菌转录系统中,RNA聚合酶的σ因子能够直接识别启动子,并与之结合而启动基因的转录;但在古菌和真核转录系统之中,RNA聚合酶并不能直接识别启动子,识别启动子的是一些特殊的转录因子。
启动子的名词解释启动子是指存在于转录起始位点上游的DNA序列,它是调控基因表达的元件,能够在转录过程中促进基因的转录。
启动子是DNA序列的一部分,其中含有转录因子(transcription factors)结合位点和RNA聚合酶(RNA polymerase)结合位点等重要调控位点。
启动子的主要功能是定位转录起始位点,并提供给RNA聚合酶一个合适的结合位点进行转录。
启动子通常由可变的核苷酸序列组成,这是因为启动子的性质和功能取决于附近区域的转录调控因子的结合。
不同的细胞类型和生物体会存在多种不同的启动子序列,从而实现基因表达的编程控制。
启动子通常包含两个位点:TATA盒和启动位点。
TATA盒是非常保守的结构,它位于转录起始位点上游大约25个碱基对(bp)的位置。
TATA盒的特点是含有一个6个碱基对(bp)的序列,其中包含了T和A两种碱基的重复结构,例如“TATAAA”。
该序列是RNA聚合酶和转录因子结合的起点,起到引导RNA聚合酶上的转录因子向下游移动的作用,进而启动基因的转录。
启动位点是基因转录的实际起始位点。
它位于TATA盒的下游,可以是在十几个碱基对(bp)范围内。
在启动位点及其附近的DNA区域上,转录因子和RNA聚合酶形成复合物,构成转录复合物。
转录复合物会通过裸露DNA的双链断裂位置,开始合成RNA链。
启动子的特异性和调控是由转录因子的选择性结合决定的。
转录因子是一类能够与特定的DNA序列结合的蛋白质,它们通过与DNA结合,调节基因的表达。
转录因子通常分为激活子和抑制子两类。
激活子能够促进基因转录的起始,而抑制子则具有相反的效应,抑制基因的转录。
除了TATA盒和启动位点之外,一些启动子还含有其他增强子和减弱子等调控序列。
增强子能够增强基因的表达,而减弱子则具有相反的效应。
这些调控序列可以通过与转录因子相互作用,参与基因表达的调控网络,控制基因的时空表达模式。
总之,启动子是基因表达的重要调控元件,它位于转录起始位点上游,定位并促进RNA聚合酶在合适的位置进行转录。
真核生物启动子由于真核生物中有三种不同的RNA聚合酶,因此也有三种不同的启动子,其中以启动子Ⅱ最为复杂,它和原核的启动子有很多不同:(1)有多种元件:TATA框,GC框,CATT框,OCT等;(2)结构不恒定。
有的有多种框盒如组蛋白H2B;有的只有TATA框和GC框,如SV40早期转录蛋白,(3)它们的位置、序列、距离和方向都不完全相同,(4)有的有远距离的调控元件存在,如增强子;(5)这些元件常常起到控制转录效率和选择起始位点的作用;(6)不直接和RNA pol 结合。
转录时先和其它转录激活因子相结合,再和聚合酶结合。
(一)Ⅱ类基因的启动子和调控区Ⅱ类基因的启动子由核心元件和上游元件组成。
核心元件包括TATA框和转录起始位点附近的启始子(initiator,Inr)。
在起始点一般没有同源序列,但mRNA的第一个碱基倾向A,另一侧翼由Py组成(在原核启动子的CAT起始序列也有这种情况),称为起始子(initiator),一般由PY2CAPY5构成,位于-3~+5,可能提供RNA pol Ⅱ识别。
无论TATA是否存在,Inr对于启动子的强度和起始位点的选择都是十分重要的。
现已分离纯化了与Inr特异结合的蛋白质因子。
1.核心元件TATA框合又称Hogness框,Goldberg-Hogness框,俚语称为金砖(Goldbrick),其一致序列是:T85A97T93A85A63A83A50,常在起始位点的上游-25左右,相当于原核的-10序列。
但-10是不可缺少的,而真核启动中也有的缺乏TATA框。
其作用是:(1) 选择正确的转录起始位点,保证精确起始,故也称为选择子(selector),当有的基因缺少TATA框时,可能由Inr来替代它的这一作用,如鼠的脱氨核苷转移酶(Tdt)基因就没有TATA框,但有17bp的Inr;(2) 影响转录的速率。
TATA框的8bp的保守序列一般都是由A.T对组成,少数情况在其中的两个位点上由G.C对取代了A.T,可见它是较容易打开。
启动子的名词解释
启动子(promoter)是一种特殊的DNA序列,它位于基
因前面,并且可以被RNA聚合酶结合。
它可以引导转录机分
子进入基因,从而促进基因的转录,从而产生蛋白质,启动子的功能对于生物体的正常功能至关重要。
启动子的构成通常由一系列特定的DNA序列组成,其中
最重要的是核糖体结合位点(TATA盒)和起始子因子结合位点(InR)。
TATA盒可以被RNA聚合酶结合,并开始转录,而InR可以识别起始子因子,并将其结合到受体上,从而促进转录反应。
此外,启动子还可以激活或抑制基因转录,这取决于DNA序列的类型。
在生物体中,启动子的功能非常重要,它可以影响基因表达的水平,可以控制蛋白质的产生,也可以促进基因的转录。
因此,启动子的正常功能对于维持生物体的正常运行至关重要。
总之,启动子是一种特殊的DNA序列,其功能对于维持
生物体的正常运行至关重要。
启动子的研究可以帮助我们了解基因表达的机制,也可以为治疗基因相关疾病提供新的思路。
因此,启动子的研究具有重要的实际价值,未来还有很多的潜力可以开发。
启动子名词解释启动子是一种基因组中的特殊序列,它在转录过程中起到了重要的作用。
启动子位于基因的上游区域,通常位于转录起始点的附近。
它的主要功能是为RNA聚合酶提供一个结合位点,从而启动基因的转录过程。
启动子的结构和序列对基因的表达水平和模式起着决定性的作用。
在本文中,我们将讨论启动子的结构、功能以及它在基因调控中的重要性。
启动子的结构。
启动子通常由一系列特定的DNA序列组成,这些序列被称为转录因子结合位点。
这些结合位点是一些特定的蛋白质(转录因子)的结合位点,它们能够与RNA聚合酶和其他调控因子相互作用,从而调控基因的转录。
启动子的结构是非常复杂的,它通常由多个转录因子结合位点组成,这些结合位点之间存在着复杂的相互作用关系。
此外,启动子的结构还受到DNA甲基化、染色质结构和其他表观遗传学修饰的影响。
启动子的功能。
启动子的主要功能是为RNA聚合酶提供一个结合位点,从而启动基因的转录。
在转录过程中,转录因子能够与启动子上的结合位点相互作用,从而招募RNA聚合酶和其他调控因子,形成一个转录复合物。
这个复合物能够在启动子上形成一个开放的DNA结构,从而使RNA聚合酶能够进入并开始转录过程。
此外,启动子还能够调控基因的表达水平和模式,它能够受到外部信号的调控,从而使基因的表达适应不同的环境条件。
启动子在基因调控中的重要性。
启动子在基因调控中起着非常重要的作用。
它能够决定基因的表达水平和模式,从而影响细胞的功能和特性。
启动子的异常结构或功能可能导致基因的异常表达,从而引起一系列疾病。
因此,对启动子的研究不仅有助于理解基因的调控机制,还有助于发现新的药物靶点和疾病诊断标志物。
启动子的研究方法。
对启动子的研究是基因组学和表观遗传学研究的重要内容。
目前,研究人员利用多种方法来研究启动子的结构和功能。
其中,常用的方法包括DNA测序、染色质免疫共沉淀、甲基化特异性PCR和转录组学分析等。
这些方法能够揭示启动子的结构和功能,从而为基因调控的研究提供重要的信息。
启动子的名词解释在基因组学和分子生物学领域,启动子是对基因转录起始位置上游的一段DNA序列的称呼。
它是一种促使RNA聚合酶结合并开始转录的信号序列,也被称为基因转录的开关,它的存在决定了一个基因是否能够被转录成mRNA。
启动子由多个元件组成,这些元件包括转录因子结合位点和调控片段。
其中,转录因子结合位点是一段特定的DNA序列,能够吸引与之相互作用的转录因子。
转录因子是一类特定的蛋白质,它们能结合到启动子上的特定DNA序列上,从而调控基因的转录过程。
这种调控可以激活或抑制基因的转录活性。
启动子的选择性是基因表达调控的重要环节之一。
不同的细胞类型、发育阶段和环境因素都可能导致启动子的选择性转录。
通过特定的转录因子及其结合位点的组合,细胞能够对特定基因进行精确的调控。
这种调控方式被认为是生物体对内外环境变化的敏感响应机制的重要组成部分。
在真核生物中,启动子通常具有一些保守的序列特征。
例如,TATA盒是一种高度保守的启动子元件,它位于转录起始位点上游约30个核苷酸的位置处。
TATA盒的存在能够吸引TBP蛋白(TATA结合蛋白),进而吸引RNA聚合酶II结合并启动基因的转录。
此外,启动子的甲基化也是一种重要的调控机制。
DNA甲基化是通过向DNA分子中的胞嘧啶环上的C5位添加甲基基团来实现的。
当启动子区域发生甲基化时,这些甲基化基团会阻止转录因子的结合,从而抑制基因的转录。
因此,DNA甲基化在遗传学和上皮细胞等领域中具有重要的调控作用。
在人类的基因组中,启动子通常位于基因的上游区域,但也存在一些特殊的启动子结构。
例如,内含子和外显子之间的区域也可以具备启动子功能。
这些特殊的启动子结构增加了基因表达调控的复杂性,展示了启动子作为基因转录调控的关键元件的多样性。
总结起来,启动子是基因转录的关键元件,在细胞内发挥着重要的调控作用。
通过与转录因子的相互作用,启动子能够精确地调控基因表达的时机和水平。
对启动子的深入研究有助于我们更好地理解基因调控机制,进而为疾病治疗和基因工程等领域的发展提供指导。
启动子的概念高中生物一、什么是启动子?启动子是位于基因上的一段 DNA 序列,起着调控基因表达的重要作用。
它是连接 RNA 聚合酶和基因编码区的关键位置,能够促进 RNA 聚合酶的粘附并使其在正确位置上开始转录。
启动子长度一般在 100-1000bp 左右,每种基因都有自己的启动子序列。
二、启动子的组成1. TATA 区:位于启动子序列的起始位置,具有完全保守性,是转录因子结合的主要区域。
2. CAAT 区:位于 TATA 区附近,是另一种转录因子结合的位置。
3. GC 区:由 G 和 C 构成的区域,也是转录因子结合的位置之一。
4. 引导区:位于启动子序列的末端,能够调节转录起始点的位置和频率。
三、启动子的作用启动子的主要作用是将转录因子带到正确的位置,使其能够促进 RNA聚合酶的粘附并开始转录。
同时,启动子还能够调节基因的表达水平,提高或降低特定基因在不同细胞类型中的活性,从而对细胞功能发挥重要作用。
四、启动子的调节启动子的调节是通过转录因子和启动子序列之间的互作实现的。
转录因子是能够与基因启动子序列结合的蛋白质,它们能够识别、结合并调控基因表达。
同时,启动子序列的特定序列(如 TATA、CAAT、GC)也是转录因子结合的重要位置。
五、启动子的重要性启动子是基因调控的重要节点,其序列和调节机制的异常都会对基因表达产生影响,并导致许多疾病的发生。
例如,启动子序列的缺失、变异或突变都可能导致基因表达异常,从而引起先天性疾病、癌症、免疫系统疾病等。
六、启动子的研究应用启动子的研究能够为基因治疗、基因编辑等研究提供理论和实践基础。
人们通过对各种基因启动子的研究,可以实现特异性基因表达的调控,并设计出更加高效的基因治疗和基因编辑工具,为人类健康事业做出更大的贡献。
七、启动子的前景随着生命科学和基因技术的不断发展,启动子的研究会逐步发展成为基因表达的调控重要分支,为医学研究和基因治疗提供技术支持和理论基础,对于人类健康事业的发展具有重要作用。
启动⼦在遗传学中,启动⼦(promoter)是指⼀段能使特定基因进⾏转录的脱氧核糖核酸(DNA)序列。
启动⼦可以被RNA聚合酶辨认,并开始转录合成RNA。
在核糖核酸(RNA)合成中,启动⼦可以和调控基因转录的转录因⼦产⽣相互作⽤,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度,包含核⼼启动⼦区域和调控区域,就像“开关”,决定基因的活动,继⽽控制细胞开始⽣产哪⼀种蛋⽩质。
启动⼦位于控制基因表达的调控序列中、基因转录起始位点的上游(DNA反义链的5′⽅向),长约100~1000个碱基对。
启动⼦本⾝并⽆编译功能,但它拥有对基因翻译氨基酸的指挥作⽤,就像⼀⾯旗帜,其核⼼部分是⾮编码区上游的RNA聚合酶结合位点,指挥聚合酶的合成,这种酶指导RNA的复制合成。
因此该段位的启动⼦发⽣突变(变异),将对基因的表达有着毁灭性作⽤。
完全的启动⼦称为规范序列。
⽬录1 启动⼦元件2 启动⼦序列2.1 原核⽣物启动⼦2.2 真核⽣物启动⼦3 结合4 与启动⼦功能变异有关的疾病5 参考⽂献启动⼦元件[编辑]启动⼦代表⼀些重要的元件可以与其他调节区域(如增强⼦、沉默⼦、边界元件或绝缘⼦)合作⼀致,以主导基因转录的⽔平。
由于启动⼦⼀般都是在基因的上游,启动⼦所在的位置或是转录起始点会由+1开始编号。
上游的位置所以都是由+1逆数的负数,例如-100就是位置100的上游碱基对。
以下是各种启动⼦:核⼼启动⼦是引发转录的必要部分及转录起始点,位置约为-35。
且是RNA聚合酶的结合位点及⼀般转录因⼦结合位点。
近端启动⼦是基因的近端序列上游,包括⼀些基本的调控元件,位置约为-250,且是特定转录因⼦结合位点。
远处启动⼦是基因的远处序列上游,包括⼀些额外的调控元件,影响⼒较近端启动⼦弱。
它是在上游更远的位置(但不是位置性的增强⼦或调控区域),是特定转录因⼦结合位点。
启动⼦规范序列的⽤途⼀般都是有问题的,且可引致对启动⼦序列的误解。
在规范序列中,转录因⼦结合位点在特定细胞情况下有⼀个单独的序列会与蛋⽩质牢固地结合。
启动子甲基化与肿瘤本综述由解螺旋学员钦负责整理(2017年12月)DNA甲基化通常指DNA的5'-C胞嘧啶p磷酸G鸟嘌呤-3'(CpG)序列中胞嘧啶的C-5位添加甲基,而非CpG的 DNA甲基化通常发生在在胚胎干细胞群体中1。
DNA甲基化中启动子的甲基化占有非常重要的作用。
人类基因组是中大约70%的CpG被甲基化1,2,不同组织类型其甲基化程度不同。
CpG主要位于转座因子(LINE,SINE和ERV)和人类基因组的基因间区域。
含有其一定CpG含量的区域称为CpG岛,CpG岛在正常体细胞组织中未甲基化,并且主要在基因启动子区域富集(>50%)。
启动子CpG岛为核心启动子序列上游的序列可结合转录调节因子,影响通过转录因子和RNA聚合酶II与启动子结合的效率3。
此外,CpG岛不具有共有序列或固定大小,而是某些转录因子(TF)结合的起始部位3,例如Sp1,Nrf1,E2F和ETS,其识别和结合位点含有CpG。
启动子甲基化与癌症人类癌症中的CpG岛甲基化表型改变超过体细胞突变4,异常甲基化与肿瘤形成和进展密切相关,且DNA甲基化改变被认为是人类肿瘤发生的早期事件。
DNA甲基化改变可能导致基因表达变化,即由于CpG岛(或富含CpG)启动子DNA超甲基化引起的基因沉默和由于启动子的DNA低甲基化引起的基因激活。
最近的研究还表明,基因体或转录区域的DNA甲基化与致癌基因过度表达有关5。
然而事实上,大多数DNA甲基化异常仅仅是伴随事件6-8,并不是所有的DNA甲基化改变都可导致基因表达的改变。
个体肿瘤类型可以根据DNA甲基化特征分成相应的亚组,为个体话治疗提供了很好的理论基础。
1999年,Toyota等人首先确定了CpG岛甲基化表型(CIMP)阳性的独立的结肠直肠肿瘤亚群,而在其他结肠直肠肿瘤和正常组织中此CpG岛保持未甲基化状态,且CIMP 结肠直肠与患者不良结果相关。
后续实验显示CIMP肿瘤是常常为女性的近端(右)结肠癌老年患者,且此类患者携带BRAF V600E(BRAFV600E)点突变以及由于启动子DNA超甲基化和微卫星不稳定性(MSI)引起的MLH1表观遗传沉默9 。