真核生物的基因转录及其调控

原核生物和真核生物基因表达调控、复制、转录、翻译特点的比较1.相同点：转录起始是基因表达调控的关键环节①结构基因均有调控序列；②表达过程都具有复杂性，表现为多环节；③表达的时空性，表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性；2.不同点:①原核基因的表达调控主要包括转录和翻译水平。

真核基因的表达调控主要包括染色质活化、转录、转录后加工、翻译、翻译后加工多个层次。

②原核基因表达调控主要为负调控，真核主要为正调控。

③原核转录不需要转录因子,RNA聚合酶直接结合启动子,由sita因子决定基因表的的特异性，真核基因转录起始需要基础特异两类转录因子，依赖DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用调控转录激活。

④原核基因表达调控主要采用操纵子模型，转录出多顺反子RNA，实现协调调节；真核基因转录产物为单顺反子RNA，功能相关蛋白的协调表达机制更为复杂。

⑤真核生物基因表达调控的环节主要在转录水平，其次是翻译水平。

原核生物基因以操纵子的形式存在。

转录水平调控涉及到启动子、sita因子与RNA聚合酶结合、阻遏蛋白、负调控、正调控蛋白、倒位蛋白、RNA聚合酶抑制物、衰减子等。

翻译水平的调控涉及SD序列、mRNA的稳定性不稳定(5’端和3’端的发夹结构可保护不被酶水解mRNA的5’端与核糖体结合可明显提高稳定性)、翻译产物及小分子RNA的调控作用。

真核生物基因表达的调控环节较多：在DNA水平上可以通过染色体丢失、基因扩增、基因重排、DNA甲基化、染色体结构改变影响基因表达。

在转录水平主要通过反式作用因子调控转录因子与TATA盒的结合、RNA聚合酶与转录因子-DNA复合物的结合及转录起始复合物的形成。

在转录后水平主要通过RNA修饰、剪接及mRNA运输的控制来影响基因表达。

在翻译水平有影响起始翻译的阻遏蛋白、5’AUG、5’端非编码区长度、mRNA的稳定性调节及小分子RNA。

真核基因调控中最重要的环节是基因转录，真核生物基因表达需要转录因子、启动子、沉默子和增强子。

真核基因转录的负调控机理引言：真核生物的基因转录是一个复杂的过程，需要多个调控因子的参与。

其中，负调控机制起着重要的作用，通过抑制基因的转录来控制基因的表达水平。

本文将重点介绍真核基因转录的负调控机理，包括转录抑制因子和其作用机制等方面。

一、转录抑制因子的分类转录抑制因子是能够抑制基因转录的蛋白质分子，可分为转录抑制因子和共抑制因子两大类。

1. 转录抑制因子转录抑制因子是直接与DNA结合并阻碍RNA聚合酶的结合，从而阻止转录的发生。

这些因子通常结合到基因的启动子区域，阻碍转录起始复合物的形成，进而抑制基因的转录。

转录抑制因子的结构多样，包括一些转录抑制结构域，如转录抑制结构域1（TRD1）和转录抑制结构域2（TRD2）等。

2. 共抑制因子共抑制因子是与转录激活因子相互作用的蛋白质分子，通过与转录激活因子结合，阻碍其与转录复合物的形成，从而抑制基因的转录。

共抑制因子通常结合到转录激活因子的激活结构域或DNA结合结构域，从而影响其功能。

二、转录抑制因子的作用机制转录抑制因子通过多种机制实现对基因转录的负调控。

以下是几种常见的转录抑制机制：1. 空间阻隔转录抑制因子能够通过占位作用来阻隔转录激活因子与DNA结合。

在基因的启动子区域，转录抑制因子结合到DNA上，形成一个物理屏障，妨碍转录激活因子的结合。

这样一来，转录激活因子无法与转录复合物结合，导致基因的转录被阻止。

2. 修饰酶活性转录抑制因子还可以通过修饰酶活性来抑制基因的转录。

一些转录抑制因子可以直接与转录激活因子结合，并改变其修饰酶活性，从而影响转录复合物的形成。

例如，转录抑制因子可以激活组蛋白去乙酰化酶（HDAC），使其去乙酰化染色质，导致基因的沉默。

3. 转录复合物的解聚转录抑制因子还可以通过解聚转录复合物来抑制基因的转录。

转录复合物是由多个蛋白质组成的复合物，包括转录激活因子、RNA聚合酶和其他辅助因子。

转录抑制因子能够与转录复合物中的某些成分结合，改变其构象，导致复合物的解聚，从而抑制基因的转录。

真核生物基因的转录过程和调控方
式
真核生物基因的转录过程是指将DNA作为模板，通过RNA聚合酶识别和复制DNA序列并转换成mRNA，从而实现基因信息从DNA到RNA的传递。

真核生物基因的调控方式包括：
1、剪接调控：DNA的剪接可以改变基因的表达，这是由DNA片段的延伸或切断决定的。

2、启动子调控：启动子位于基因上游，它可以调节RNA聚合酶对该基因的转录程度。

一般来说，调控元件如转录因子结合到启动子位点，能够使基因的转录更加有效。

3、调控元件调控：调控元件可以结合到基因的启动子位点，从而改变其转录水平，也可以结合到基因的终止子，从而影响到基因的表达量。

4、miRNA调控：miRNA是一种小RNA分子，它可以与mRNA的3'UTR结合，影响mRNA的翻译或降解。

真核生物基因表达调控的机制
真核生物基因表达调控的机制
真核生物中的基因表达调控是一个复杂而且受多种影响的过程，其机制也极为复杂，主要包括以下七个方面。

一、基因结构调控
基因的结构调控可以通过改变基因的翻译或者转录起始点，改变基因的拷贝数量，改变基因的外显子结构等，从而调节基因表达。

这种机制也称为“结构调控”。

二、编码序列调控
基因编码序列可以用来调节基因表达。

包括基因内部的种类多样性，基因突变等，都会影响基因编码序列，从而影响基因表达。

三、转录因子调控
转录因子可以调节基因转录的开始时间，结束时间，影响基因转录的效率，从而影响基因表达。

四、mRNA加工调控
当mRNA处于加工过程中，其加工过程也会受到调控，这种调控会影响mRNA的翻译效率，从而影响基因的表达。

五、mRNA翻译调控
翻译调控是一种比较常见的调控机制，它可通过影响mRNA的结构、翻译初始效率以及翻译开始时间来调节基因的表达。

六、蛋白质稳定性调控
蛋白质稳定性的调控是指通过改变蛋白质的稳定性，来影响基因
的表达。

七、基因激活与抑制
基因激活与抑制是指通过外界影响，改变激活因子或者抑制因子的表达，来影响基因表达。

以上就是真核生物基因表达调控的七个机制，同时，也是基因组学研究中需要重点关注的重要机制。

第二节真核基因转录水平的调控一、真核生物的RNA聚合酶有三种RNA聚合酶：RNA聚合酶Ⅰ；RNA聚合酶Ⅱ；RNA聚合酶Ⅲ。

二、真核基因顺式作用元件（一）、顺式作用元件概念指DNA上对基因表达在调节活性的某些特定的调控序列，其活性仅影响其自身处于同一DNA分子上的基因。

（二）、种类启动子、增强子、静止子1、启动子的结构和功能启动子与原核启动子的含义相同，是指RNA聚合酶结合并起动转录的DNA序列。

但真核同启动子间不像原核那样有明显共同一致的序列。

而且单靠RNA聚合酶难以结合DNA而起动转录，而是需要多种蛋白质因子的相互协调作用。

RNA聚合酶Ⅱ启动子结构1）TATA框（TATA frame）：其一致顺序为TATAA(TAA(T。

TATA框中心在-30附近，相当于原核的-10序列（pribnow box）。

对大多数真核生物来说，RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。

TATA框的左右富含G┇C 序列，这就有利于该框与RNA聚合酶形成开放性启动子复合物。

2）CAAT框（CAAT frame）：位置在-75附近，一致序列为GGC(TCAATCT。

CAAT框可能控制着转录起始的频率。

（3）GC框在-90bp左右的GGGCGG序列称为GC框。

一个在-30—+15即核心启动子(core promoter element，另一为上游启动子区(upstream promoter element在-150—-50，不同物种的启动子因子有显著差异，启动子区没有和mRNA的TATA和CAAT盒顺序，故物种间大前体-rRNA基因的转录起始是不同的。

基因间间隔含一个或几个终止信号可终止其之前的基因的转录而其本身不转录，间隔区含多种反向顺序可作为增强子结合转录因子2、增强子的结构和功能增强子（enhancer）：又称为远上游序列（far upstream sequence 。

它是远距离调节启动子以增加转录速率的DNA序列，其增强作用与序列的方向无关，与它在基因的上下游位置无关。

真核基因表达调控的特点
真核基因表达调控有以下几个特点：
1. 基因组的复杂性：真核生物的基因组通常比原核生物更大且更复杂。

真核基因组包含多个非编码区域和大量的调控元件，这些元件可以影响基因的表达水平和模式。

2. 转录的调控：真核生物中的基因表达主要通过转录调控来实现。

转录调控包括转录因子的结合和调节，以及染色质状态的改变。

转录因子是一类能够结合到特定DNA序列上并调控相关基因转录的蛋白质。

它们可以增强或抑制基因的转录，从而影响基因表达。

3. 多级调控网络：真核生物中的基因表达调控是一个多级的网络系统。

这个网络包括许多调控元件、转录因子和其他调控蛋白质之间的相互作用。

这些元件和因子可以形成复杂的调控回路和信号传递路径，从而调控基因的表达。

4. 组蛋白修饰：染色质状态的改变在真核基因表达调控中起着重要作用。

染色质是DNA与蛋白质的复合物，通过不同的化学修饰可以改变染色质的结构和可及性，从而影响基因的转录。

常见的染色质修饰包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化和甲基化等。

5. RNA后转录调控：除了转录调控外，真核生物中还存在着RNA 后转录调控机制。

这些调控机制包括RNA剪接、RNA编辑和非编码RNA 的功能等。

它们可以影响基因的转录后处理和调控基因表达的多样性。

综上所述，真核基因表达调控具有基因组的复杂性、转录的调控、多级调控网络、组蛋白修饰和RNA后转录调控等特点，这些特点共同
作用来调控基因的表达水平和模式。

原核生物和真核生物基因表达调控、复制、转录、翻译特点的比较1.相同点：转录起始是基因表达调控的关键环节①结构基因均有调控序列；②表达过程都具有复杂性，表现为多环节；③表达的时空性，表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性；2.不同点:①原核基因的表达调控主要包括转录和翻译水平。

真核基因的表达调控主要包括染色质活化、转录、转录后加工、翻译、翻译后加工多个层次。

②原核基因表达调控主要为负调控，真核主要为正调控。

③原核转录不需要转录因子,RNA聚合酶直接结合启动子,由sita因子决定基因表的的特异性，真核基因转录起始需要基础特异两类转录因子，依赖DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用调控转录激活。

④原核基因表达调控主要采用操纵子模型，转录出多顺反子RNA，实现协调调节；真核基因转录产物为单顺反子RNA，功能相关蛋白的协调表达机制更为复杂。

⑤真核生物基因表达调控的环节主要在转录水平，其次是翻译水平。

原核生物基因以操纵子的形式存在。

转录水平调控涉及到启动子、sita因子与RNA聚合酶结合、阻遏蛋白、负调控、正调控蛋白、倒位蛋白、RNA聚合酶抑制物、衰减子等。

翻译水平的调控涉及SD序列、mRNA的稳定性不稳定(5’端和3’端的发夹结构可保护不被酶水解mRNA的5’端与核糖体结合可明显提高稳定性)、翻译产物及小分子RNA的调控作用。

真核生物基因表达的调控环节较多：在DNA水平上可以通过染色体丢失、基因扩增、基因重排、DNA甲基化、染色体结构改变影响基因表达。

在转录水平主要通过反式作用因子调控转录因子与TA TA盒的结合、RNA聚合酶与转录因子-DNA复合物的结合及转录起始复合物的形成。

在转录后水平主要通过RNA修饰、剪接及mRNA运输的控制来影响基因表达。

在翻译水平有影响起始翻译的阻遏蛋白、5’AUG、5’端非编码区长度、mRNA的稳定性调节及小分子RNA。

真核基因调控中最重要的环节是基因转录，真核生物基因表达需要转录因子、启动子、沉默子和增强子。

真核生物基因表达调控的特点及主要调控环节真核生物基因表达调控是一个复杂而精密的系统，涉及到多种调控机制和调控环节。

通过这些调控机制和环节，真核生物能够在不同的细胞类型和不同的发育阶段中表达特定的基因，从而实现细胞功能的多样化和分化。

下面我们将详细介绍真核生物基因表达调控的特点以及主要调控环节。

首先，真核生物基因表达调控具有高度的精细性和特异性。

在真核生物细胞中，每个细胞都包含着相同的基因组，但不同细胞类型和组织会表达不同的基因。

这种差异性主要是通过转录调控来实现的，即通过对特定基因的转录进行调控，使得只有需要的基因在特定的时间和空间表达。

这种精细性和特异性的调控是真核生物细胞功能多样化和分化的重要基础。

其次，真核生物基因表达调控涉及多种调控机制和调控因子。

在真核生物细胞中，基因表达的调控是一个复杂的过程，需要多种调控机制和调控因子的参与。

其中，转录因子是最为重要的调控因子之一，它们可以结合到基因的启动子区域，促进或抑制该基因的转录。

此外，还有一些非编码RNA、表观遗传学修饰等调控机制也在基因表达调控中扮演着重要角色。

这些调控机制和调控因子相互作用，共同调控着基因的表达。

另外，真核生物基因表达调控还存在着复杂的信号传导网络。

在细胞内部，存在着多种信号通路和信号分子，它们可以感知外界环境的变化，并将这些信息传递给细胞核，从而影响基因的表达。

这些信号传导网络可以通过激活或抑制转录因子的活性，改变基因的表达水平。

通过这种方式，细胞可以根据外界环境的变化做出相应的调整，保持内部稳态。

综上所述，真核生物基因表达调控具有高度的精细性和特异性，涉及多种调控机制和调控因子，以及复杂的信号传导网络。

这些特点和调控环节共同构成了真核生物基因表达调控系统的核心。

通过深入研究这些调控机制和调控环节，可以更好地理解细胞功能的多样化和分化过程，为疾病的治疗和生命科学研究提供重要的理论基础。

真核生物基因的转录调控方式细胞中转录调控是真核生物基因表达的重要环节，它能使每个基因起到预期的功能。

真核生物基因的转录调控主要有以下几类：一、前体RNA调控1. 终止核糖体调控。

终止核糖体结合蛋白在前体RNA的3'末端可以抑制RNA启动子的功能，从而阻止mRNA的生成和翻译，实现终止的作用。

2. 内源性核小体调控。

除了内源性核小体对前体RNA的调控，其还和终止核糖体及非终止核糖体形成复合物，在前体mRNA的转录前期，延长mRNA的保留时间，促进表达蛋白的合成。

3. 干扰素调控。

干扰素是一种由 RNA 结构构成的多肽，可以和 mRNA 或其前体结合，实现调控效果，从而对 mRNA 的合成起到调节作用。

二、转录因子调控1. 单钩螺旋蛋白调控。

这类蛋白在细胞内以巨噬细胞因子的形式表现出来，可以直接结合 DNA，起到调控基因组的作用。

2. 二聚体蛋白调控。

二聚体蛋白可以将 DNA 上的高等水平信息转化为转录因子和 DNA 直接相互作用，从而调控基因组的表达。

3. 转录因子激活。

转录因子可以通过多种化学反应产生激活，从而激活该基因的转录和转录调控因子本身的转录，从而调控基因表达。

三、转录起始调控1. 启动子调控。

启动子位于 DNA 前体或基因的 5' 末端，可以与转录因子结合，影响RNA合成和翻译的起始，并调节其强度。

2. 增强子调控。

增强子是RNA调控的另一种重要机制，它可以将转录因子和 DNA 结合，从而促进转录的开始和调节的强度。

3. 转录抑制子调控。

转录抑制子是一种抑制基因表达的调控机制，它可以限制转录启动子的激活，从而达到抑制基因表达的作用。

以上就是真核生物基因转录调控的几类方式。

转录调控在真核生物细胞起到了重要的作用，其不仅可以影响基因的转录，而且还能影响基因表达的开始、中止和转录水平，从而控制机体中蛋白质的数量、形态和功能，对人类健康和疾病的发病机制和治疗具有重要的借鉴意义。