7-启动子与增强子及转录-7
- 格式:pptx
- 大小:4.40 MB
- 文档页数:66
1.启动子:启动子是基因转录起始所必须的一段DNA序列,是基因表达调控的上游顺式作用元件之一2.增强子:能强化转录起始的序列为增强子或强化子,与启动子一起都可视为基因表达调控中的顺式作用元件。
无论位于靶基因的上游、下游或内部都可以发挥作用。
3.抗终止因子:抗终止因子是指能在特定位点阻止转录终止的一类蛋白。
这些蛋白与RNA聚合酶的核心酶结合,使RNA能越过终止子,继续转录DNA。
4.上游启动子元件:TATA区上游的保守序列称为上游启动子元件,它们决定转录产物产率高低。
5.帽子结构:通过倒扣GTP和特殊的甲基化修饰而加在真核mRNA5′端的特殊结构,可保护mRNA的稳定,形似帽子而得名。
6.顺式作用元件:是指对基因表达有调节作用的DNA序列,如启动子、增强子等。
其活性只影响与其自身同处在一个DNA分子上的基因。
7.反式作用因子:是指远离受影响的基因之外的基因所编码的产物,又称为转录因子(本质是蛋白质)。
有特异性和非特异性之分。
8.结构基因和调节基因结构基因:编码功能各异的蛋白质或RNA的特异DNA序列。
调节基因:编码那些参与基因表达调控的RNA和蛋白质(即调控RNA和调控蛋白)的特异DNA序列。
9.组成蛋白和调节蛋白组成蛋白:细胞内有许多种蛋白质的含量几乎不受外界环境的影响,这些蛋白质称为组成蛋白。
调节蛋白:是一类特殊的蛋白质,是调节基因的产物,它们可以影响一种或多种基因的表达。
有两种类型的调节蛋白,即起正调节作用的激活蛋白和起负调节作用的阻遏蛋白。
10.异染色质:细胞间期核内染色质压缩程度较高,碱性染料着色较深的区域。
着丝粒、端粒、次缢痕, DNA主要是高度重复序列,没有基因活性。
11.核小体:核小体是染色体的基本组成单位,它是由DNA和组蛋白构成的,组蛋白H3、H4、H2B、H2A各两份,组成了蛋白质八聚体的核心结构,大约200bp的DNA盘绕在蛋白质八聚体的外面,相邻两个核小体之间结合了1分子的H1组蛋白。
基因治疗中的基因启动子与增强子设计与构建基因治疗是一种利用基因工程技术来治疗疾病的方法。
在基因治疗中,基因的表达调控是至关重要的一步。
基因的表达需要一个启动子来启动基因的转录,同时增强子的作用可以提高基因的表达水平。
合理设计和构建基因启动子和增强子对于基因治疗的成功至关重要。
基因启动子是调控基因表达的关键元素之一,它们位于基因的上游区域,可以结合转录因子,通过调节转录以实现基因表达控制。
在基因治疗中,设计和选择适当的启动子非常重要。
主要的原则是选择能够实现高水平和特异性基因表达的启动子。
一些常用的启动子包括CMV启动子、EF1α启动子和hEF1α启动子等。
CMV启动子广泛应用于基因治疗领域,因为它具有高度活性和广谱的转录活性。
EF1α启动子和hEF1α启动子具有相似的特性,能在多种细胞系中实现高表达。
根据实际需求,选择适合的启动子非常重要。
增强子是另一种在基因治疗中常用的基因调控元素,它可以增强启动子对转录因子的结合,提高基因转录和表达水平。
增强子通常位于启动子的上游或下游区域,并与启动子通过调节染色质结构密切合作。
在基因治疗中,增加基因的表达水平非常重要,因此增强子的设计与构建十分重要。
为了设计和构建适当的基因启动子和增强子,下面是一些建议:首先,了解目标细胞和目标基因的特性。
了解目标细胞的生长环境、代谢活性、表达系统等特点,以便选择适当的启动子和增强子。
同时,了解目标基因在不同组织和细胞系中的表达水平和特异性,以便选择适合的启动子和增强子。
其次,选择适当的启动子和增强子。
根据目标基因和目标细胞的特性,选择合适的启动子和增强子。
在选择启动子时,考虑到其活性和特异性,以及在不同细胞系和组织中的表达特点。
在选择增强子时,考虑到其对启动子的增强效应和在目标细胞中的可操作性。
在设计和构建基因启动子和增强子时,需要注意以下几点:1. 启动子和增强子的序列设计:根据特定的需求,可以通过计算机辅助设计工具来优化启动子和增强子的序列,提高其活性和特异性。
真核生物转录元件组成及其分类
真核生物转录元件是指在基因转录过程中与RNA聚合酶和调控因子结合的特定DNA序列,用于调控基因的转录。
它们包括启动子、增强子、沉默区和辅助区等。
1. 启动子:启动子位于基因的转录起始点上游,这是RNA聚合酶与DNA结合的起点。
启动子中一般包含TATA盒子和CAAT盒子等特定DNA序列,它们可以吸引转录因子与RNA聚合酶II结合并激活基因的转录。
2. 增强子:增强子位于启动子上游,它们可以增强启动子的活性,从而提高转录速率。
增强子一般由多个转录因子结合而成,它们可以通过相互作用来协同作用,实现调控基因的转录。
3. 沉默区:沉默区位于基因的转录起始点下游,它们可以阻止RNA聚合酶的结合,从而抑制基因的转录。
沉默区一般包括转录终止位点和多个转录抑制因子结合的DNA序列。
4. 辅助区:辅助区分布在基因的远端、内含子和外显子中,它们可以调节基因的表达水平和组织特异性。
辅助区包括增强子和增强子类似物,它们可以通过转录因子结合来调控基因的转录。
根据其作用和位置的不同,转录元件可以分为启动元件、增强元件和沉默元件等。
启动元件包括启动子和促进元件,主要用于启动基因的转录。
增强元件包括增强子和增强子类似物,主要用于增强基因的表达。
沉默元件包括沉默区和抑制元件,主要用于抑制基因的转录。
癌基因、抑癌基因与生长因子一、选择题(一) A 型题1 . 关于细胞癌基因叙述正确的是A . 在体外能使培养细胞转化B . 感染宿主细胞能引起恶性转化C . 又称为病毒癌基因D . 组主要存在于 RNA 病毒基因中E . 感染宿主细胞能随机整合于宿主细胞基因2 . 关于抑癌基因的叙述正确的是A . 可促进细胞过度生长B . 缺失时不会导致肿瘤发生C . 可诱发细胞程序性死亡D . 与癌基因表达无关E . 最早发现的是 p53 基因3 . 癌基因被激活后其结果可以是A . 出现新的表达产物B . 出现过量正常表达产物C . 出现异常表达产物D . 出现截短的表达产物E . 以上都对4 . 原癌基因发生单个碱基的突变可导致A . 原癌基因表达产物增加B . 表达的蛋白质结构变异C . 无活性的原癌基因移至增强子附近D . 原癌基因扩增E . 以上都不对5 . 下列那个癌基因表达产物属于核内转录因子A . srcB . K-rasC . sisD . mybE . mas6 . 编码产物 P28 与人血小板源生长因子同源的癌基因是A . srcB . K-rasC . sisD . mybE . myc7 . 关于 Rb 基因的叙述错误的是A . 基因定位于 13q14B . 是一种抑癌基C . 是最早发现的抑癌基因D . 编码 P28 蛋白质E . 抑癌作用有一定广泛性8 . 关于 EGF 叙述错误的是A .表皮生长因子, 是一种多肽类物质B .可以促进表皮和上皮细胞的生长C . EGF 受体是一种典型的受体型 PTKD . 与恶性肿瘤发生有关E . 可诱导细胞发生凋亡9 . 能通过 IP3 和 DAG 生成途径调节转录的癌基因主要是A . srcB . rasC . sisD . mybE . myc10 . 关于癌基因叙述错误的是A .正常情况下, 处于低表达或不表达B .被激活后, 可导致细胞发生癌变C . 癌基因表达的产物都具有致癌活性D . 存在于正常生物基因组中E . 与抑癌基因协调作用11 . 下列哪一种不是癌基因产物A . 化学致癌物质B . 生长因子类似物C . 跨膜生长因子受体D . GTP 结合蛋白E . DNA 结合蛋白12 . 关于 p53 基因的叙述错误的是A . 基因定位于 17p13B . 是一种抑癌基因C . 编码产物有转录因子作用D . 编码 P21 蛋白质E . 突变后可致癌13 . 能编码 DNA 结合蛋白的癌基因是A . mycB . rasC . sisD . srcE . fos14 . 关于原癌基因的特点叙述错误的是A .广泛存在自然界B .又称细胞癌基因C .表达产物呈负调控作用D .一旦激活, 可能导致细胞癌变E .对维持细胞正常生长起重要作用15 . 有关肿瘤病毒叙述错误的是A . 有 RNA 肿瘤病毒B . 有 DNA 肿瘤病毒C . 能直接引起肿瘤D . 可使敏感宿主产生肿瘤E . RSV 是一禽肉瘤病毒(二) B 型选择题A . 抑制细胞过度生长和增殖的基因B . 促进细胞生长和增殖的基因C . 存在肿瘤病毒中的癌基因D . 抑癌基因E .进化过程中, 基因序列高度保守1 . 癌基因是2 . 病毒癌基因是3 . Rb 基因是4 . 细胞癌基因特点是A . H-rasB . c-mycC . srcD . mybE . erbB5.编码核内 DNA 结合蛋白6 . 为核内的一种转录因子7 . 产物多具有酪氨酸蛋白激酶活性8 . 编码产物是与膜结合的 GTP 结合蛋白A . 原癌基因中单个碱基替换B . 原癌基因数量增加C . 原癌基因表达产物增加D . 病毒基因组的长末端重复序列插人到细胞原癌基因内部E . 无活性的原癌基因移至增强子附近9 . 原癌基因扩增10 . 获得启动子和增强子11 . 点突变12 . 基因移位(三) X 型选择题1 . 癌基因被激活的方式主要有A . 获得启动子与增强子B . 原癌基因扩增C . 基因易位D . 框移突变E . 点突变2 . 癌基因表达的产物有A . 生长因子B . 生长因子受体C . 细胞内信号转导体D . 转录因子E . P53 蛋白3 . 以下都与 ras 家族有关的是A . 编码产物是小 G 蛋白 P21B . 不止包括一个成员C . 位于细胞质膜内面D . 编码产物可与 GTP 结合E . 有 GTP 酶活性4 . 野生型 p53 基因A . 是抑癌基因B . 是癌基因C . 编码蛋白质为 P53D . 主要能活化 p21 基因转录E . 是基因卫士5 . 可以诱导细胞发生凋亡的因素有A . 野生型 p53B . 突变型 p 53C . 神经生长因子D . 表皮生长因子E . 肿瘤坏死因子二、是非题1 . 细胞癌基因源于病毒癌基因。
分析增强子和启动子的区别在基因组学研究中,增强子(enhancer)和启动子(promoter)是两个重要的概念。
它们都是调控基因表达的元件,但在功能和位置上有着明显的区别。
本文将从不同的角度分析增强子和启动子的区别。
1. 定义•增强子:增强子是一种DNA序列,位于基因或远离基因的染色质上,并能够调控靠近或远离它的基因的表达。
增强子通常能够与启动子和转录因子相互作用,增加或提高靶基因的表达水平。
•启动子:启动子是一种DNA序列,位于基因的上游区域(5’末端),与转录因子及RNA聚合酶结合,开始基因的转录过程。
2. 位置增强子和启动子在基因上的位置有明显的差异。
•增强子:增强子通常位于远离基因的位置(上游或下游数千个碱基对),可以通过DNA环路与靠近的启动子相互作用,调节基因的表达。
增强子的作用与距离基因的远近无关,并可以作用于多个基因。
•启动子:启动子通常位于基因的上游区域(上游200至1000个碱基对),与转录因子和RNA聚合酶结合,开始基因转录过程。
3. 功能增强子和启动子在基因调控中发挥不同的作用。
•增强子:增强子能够增加或提高靶基因的表达水平,使该基因在特定条件下更活跃。
增强子通过与启动子和转录因子相互作用,改变染色质构象和调节转录因子的结合,从而影响基因表达。
•启动子:启动子是基因转录的起始点,能够与RNA聚合酶和转录因子结合,开始基因转录过程。
启动子的功能是启动基因的表达,其活性决定了该基因的转录水平。
4. 结构增强子和启动子在结构上也存在差异。
•增强子:增强子通常是几百个碱基对长的DNA序列,具有丰富的转录结合位点和转录因子结合位点。
增强子并不直接参与基因转录,而是通过与启动子区域相互作用来影响基因的表达。
•启动子:启动子通常包括核心启动子和调控序列。
核心启动子是一个短序列(通常为几十个碱基对),与RNA聚合酶结合,直接参与基因的转录过程。
调控序列位于核心启动子上游,包含转录因子结合位点和其他调控元件,可以进一步影响启动子的活性和基因的表达。
转录因子启动子和增强子的分子机制研究转录因子是调控基因表达的重要分子,一般是一类可以结合到DNA上的蛋白质。
转录因子通过与基因的启动子和增强子结合,激活或抑制基因的转录活性,从而影响基因表达。
近年来,对转录因子启动子和增强子的分子机制研究取得了一系列重要进展。
一、转录因子启动子的结构和功能转录因子启动子是位于基因转录起始位点上游的DNA序列,通常为1000个碱基对以内。
启动子区域通常被RNA聚合酶所识别和结合,然后引发基因转录。
在此过程中,转录因子作为调节因子与启动子区域相互作用,决定了是否可以转录该基因。
现有的研究表明,启动子区域的核苷酸序列、化学修饰和三维结构等因素,对转录因子的结合、招募和调节起到重要作用。
此外,启动子上的一些功能模块,例如转录起始位点、增强子和响应元素等,也可以影响该区域的特异性和调节能力。
二、转录因子增强子的结构和功能转录因子增强子是一个短DNA序列,通常包含50-1000个碱基对。
增强子位于基因转录起始位点上游不定距离的位置,其作用是增强自身相邻基因的转录水平。
与启动子不同,增强子不一定与RNA聚合酶直接结合,但通过转录因子的中介作用,能够提高相邻基因的表达量。
增强子的结构越来越被认为是多层次、复杂和高度调控的。
研究证实,增强子中包含了多个转录因子结合位点和调控序列,而且这些位点的位置、数量和相互作用关系对增强子的调节能力有着决定性影响。
除此之外,增强子的化学修饰和染色质结构等也可以影响其调控特性。
三、转录因子启动子和增强子的复杂调控网络转录因子启动子和增强子是调控基因转录的关键分子,但它们的机制是复杂、多样和有机互动的。
研究表明,启动子和增强子之间可以通过三维染色质构象等方式相互作用,这种相互作用可以影响基因调控的效率和特异性。
此外,增强子之间也可以相互调控,而且这些调控关系可能是时间、空间和特异性相关的。
这些相互作用构成了一个庞大而分层的调控网络,通过不同层次的信号传递、修饰和调节等机制,影响基因表达的时空分布和调控精度。
分子生物学中的启动子和转录因子在分子生物学学科中,启动子和转录因子是两个非常重要且常被提到的概念。
在基因的表达过程中,它们在调控基因的转录上扮演着非常重要的角色。
本文将从启动子和转录因子的定义、结构和功能等方面对这两个概念进行深入的探讨。
一、启动子启动子是DNA序列上的一个区域,位于基因的5'端。
它涉及到基因在转录时的起始,当RNA聚合酶II(RNAP II)到达启动子时,它会结合一个转录因子,并开始将DNA转录成RNA。
因此,启动子是基因表达过程的一个关键部分,它的作用是通过吸引RNAP II和其他与其配合的蛋白质来启动基因转录。
启动子含有一系列特定的序列段,包括甲基化CpG岛、TATA 盒、CAAT盒、GC盒和增强子等等。
其中,TATA盒常被认为是RNAP II结合到启动子的关键序列,而增强子则被认为是可以加强某些启动子的转录活性的序列。
不同的启动子含有不同的序列段,因其结构和序列差异将导致它们在调节基因表达方面的不同效率。
二、转录因子转录因子是一类可以调节基因转录激活和阻滞的蛋白质。
在启动子的存在下,转录因子可以结合启动子上的特定序列段,改变启动子的构象,并把其与RNAP II和其他蛋白质结合起来,以便启动转录。
转录因子主要分为两类:一类是感应型转录因子,也就是存在于细胞中的一些蛋白质,它们的转录激活或阻碍是对细胞外界因素等的光化学作用机制,如压力、氧化、溶解等原理。
另一类是结构型转录因子,这是一些具有序列特异性的蛋白质,它们通过特异性的DNA结合区域能够结合到基因启动子上,直接调节基因转录的激活或抑制。
正如它们的名字所示,这类转录因子可以通过改变基因组中某种结构及其所处的区域,以控制基因活性,而基因活性正是分子生物学中的关键问题之一。
转录因子的结构也非常复杂,大多数转录因子包括DNA结合域和处于其他用途的蛋白质交互作用域。
DNA结合域可以结合到基因启动子上的特定序列上,而交互作用域则通常可以与其他蛋白质结合。
启动子-增强子环三维结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分是文章开头的部分,用来引入读者对主题的背景和重要性。
概述部分应该对启动子-增强子环三维结构做一个简要的概括和说明。
以下是一个可能的内容:概述:启动子和增强子是调控基因表达的两个关键元素,在基因调控网络中发挥着重要的作用。
近年来,随着对基因调控机制的深入研究,研究人员开始关注启动子和增强子之间的相互作用及其在基因表达中的功能。
启动子-增强子环三维结构是指启动子与附近的增强子在三维空间中相互接触形成的复杂结构。
这种环状结构在调控基因表达中起着至关重要的作用。
启动子通常位于基因的上游区域,它能够结合转录因子和RNA聚合酶等调节因子,使基因转录开始。
而增强子则可以进一步增强启动子的活性,从而促进基因的高效表达。
传统上,对于启动子和增强子的研究主要集中在它们的序列特征和功能上,但近年来的研究表明,启动子-增强子相互作用在基因调控中发挥着至关重要的作用。
通过结构生物学技术和基因组学方法的发展,我们能够更深入地了解启动子-增强子的相互作用和结构特征。
这些研究揭示了启动子-增强子环的复杂三维结构,并揭示了它们在调控基因表达中的功能。
启动子-增强子环的形成是通过染色质重塑和DNA环绕来实现的,这种环状结构有助于增强启动子和增强子之间的物理接触,从而增强其调控效果。
此外,启动子-增强子环的形成还与转录因子的空间布局和染色质状态密切相关。
本文的目的是系统性地概述启动子-增强子环的三维结构,探讨其在基因调控过程中的重要性,并展望其未来研究的方向。
通过对启动子-增强子环的深入理解,我们将能够更好地把握基因调控的机制,并为疾病治疗和基因工程等领域提供新的思路和策略。
接下来,我们将首先介绍启动子和增强子的定义及其功能,然后重点探讨启动子-增强子相互作用的重要性。
最后,我们将总结启动子-增强子的重要性,并展望其在未来研究中的发展方向。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分内容:1. 引言:对启动子-增强子环三维结构的概述和背景进行介绍,明确研究的目的和意义。
启动⼦与增强⼦第三章第⼆节启动⼦与增强⼦教学⽬标:教学重、难点:教学内容:⼀、原核⽣物启动⼦1 启动⼦:是⼀段位于结构基因5 '端上游区的DNA 序列,在转录起始之前被RNA 聚合酶结合的DNA部位称为启动⼦;启动⼦的结构影响它与RNA 聚合酶的亲和⼒,决定基因表达强度。
转录单元:是⼀段从启动⼦开始到终⽌⼦(terminator )结束的DNA 序列,RNA 聚合酶从转录起点开始沿着模板前进,直到终⽌⼦为⽌,转录出⼀条RNA 链;在细菌中,⼀个转录单元可以是⼀个基因,也可以是⼏个基因。
2 转录起点:指与新⽣RNA 链第⼀个核苷酸相对应DNA 链上的碱基,研究证实通常为⼀个嘌呤。
上游:常把起点前⾯,即5 '末端的序列称为(upstream )上游;下游:起点后⾯即3 '末端的序列称为下游(downstream )。
在描述碱基的位置时,起点为+1 ,下游⽅向依次为+2 ,+3 ……,上游⽅向依次为-1 ,-2 ,-3 ……。
3 启动⼦结构:Pribnow框:在起始点上游,⼏乎在所有启动⼦都存在⼀个6 bp富含A/T区域TATAAT。
通常位于-18位到-9位,称为Pribnow框。
该区域是RNA聚合酶牢固结合位点,RNA聚合酶结合后,这⼀富含A/T的DNA双链解开。
Sextama框:位于-35区附近有⼀TTGACA序列,是RNA聚合酶中的σ因⼦识别位点。
以上这两个位点对于转录起始都是⾮常重要的。
σ因⼦识别-35区并与之结合。
由于RNA聚合酶分⼦覆盖⾯积能达到70bp,因此酶分⼦上的⼀个合适部位能接触-10区。
酶分⼦⼀旦与-10区结合以后,就从识别位点上解离下来。
此外,-35序列的重要性还在于在很⼤程度上决定了启动⼦的强度。
-10 区和-35 区的最佳距离:在原核⽣物中,-35 区和-10 区的距离⼤约是16 ~19bp ,⼩于15bp 或⼤于20bp 都会降低启动⼦的活性;保持启动⼦这两段序列以及它们之间的距离是⼗分重要的,否则就会改变它所控制的基因表达⽔平。
枯藤老树昏鸦,小桥流水人家,古道西风瘦马。
夕阳西下,断肠人在天涯。
第三章第二节启动子与增强子教学目标:教学重、难点:教学内容:一、原核生物启动子1 启动子:是一段位于结构基因5 '端上游区的DNA 序列,在转录起始之前被RNA 聚合酶结合的DNA部位称为启动子;启动子的结构影响它与RNA 聚合酶的亲和力,决定基因表达强度。
转录单元:是一段从启动子开始到终止子(terminator )结束的DNA 序列,RNA 聚合酶从转录起点开始沿着模板前进,直到终止子为止,转录出一条RNA 链;在细菌中,一个转录单元可以是一个基因,也可以是几个基因。
2 转录起点:指与新生RNA 链第一个核苷酸相对应DNA 链上的碱基,研究证实通常为一个嘌呤。
上游:常把起点前面,即5 '末端的序列称为(upstream )上游;下游:起点后面即3 '末端的序列称为下游(downstream )。
在描述碱基的位置时,起点为+1 ,下游方向依次为+2 ,+3 ……,上游方向依次为-1 ,-2 ,-3 ……。
3 启动子结构:Pribnow框:在起始点上游,几乎在所有启动子都存在一个6 bp富含A/T区域TATAAT。
通常位于-18位到-9位,称为Pribnow框。
该区域是RNA聚合酶牢固结合位点,RNA聚合酶结合后,这一富含A/T的DNA双链解开。
Sextama框:位于-35区附近有一TTGACA序列,是RNA聚合酶中的σ因子识别位点。
以上这两个位点对于转录起始都是非常重要的。
σ因子识别-35区并与之结合。
由于RNA聚合酶分子覆盖面积能达到70bp,因此酶分子上的一个合适部位能接触-10区。
酶分子一旦与-10区结合以后,就从识别位点上解离下来。
此外,-35序列的重要性还在于在很大程度上决定了启动子的强度。
-10 区和-35 区的最佳距离:在原核生物中,-35 区和-10 区的距离大约是16 ~19bp ,小于15bp 或大于20bp 都会降低启动子的活性;保持启动子这两段序列以及它们之间的距离是十分重要的,否则就会改变它所控制的基因表达水平。