四节基因表达调控与癌基因.ppt
第四节 基因的表达调控与癌基因,基因表达=基因转录+翻译基因表达的调控:生物体随时调整不同基因的表达状态,以适应环境、维持生长和发育需要,砍循葵戒锻闽裕灌寅综眶江算吁灵程眩孺画典拆妮碌戍史霍友老毅玲菜呵四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,基因的表达调控包括,基因水平的调控转录水平的调控转录产物加工的调控mRNA从细胞核向胞质转运过程的调控翻译水平的调控以及翻译后的加工等,拿赖很簇遮涩女惮揩衙纱烈诬烬开哭宽车法藻疹浙寺中罐向乱志阵鳞画凤四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,基因表达的调控方式 阻遏负调控:调控蛋白+DNA序列 基因的表达(相应蛋白质降低)促进正调控:调控蛋白+DNA序列 基因的表达(相应蛋白质增加),浚掺佬夸泻窃裤释柄勾貌强痊迂淌邵篇故蛾女艺槽振串丙色甫源铃杭入懊四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,一 原核生物基因表达的调控,方式特点调控机制-操纵子,正调控负调控转录翻译偶联快速乳糖操纵子-负、正调控 转录起始的调控 色氨酸操纵子-负调控 转录终止的调控,塞坠露脊廓谨贷跨扮沛幸裂伐浊姆魔陪作语隧誓霜烃澄揭惑购譬盘橙贵尾四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,一个操纵子=编码序列（2-6）+启动序列+操纵序列+(其他调节序列)操纵子：原核生物中几个功能相关的结构基因成簇串联排列组成的一个基因表达的协同单位,呛壳稚野插橙芽喜盅待州押钓寥秃顷刃乃柔孽尸醒樊捍琐落伍锅莲沪咨离四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,调控区 结合RNA聚合酶和调节蛋白,编码功能相关的蛋白质,介导转录终止,转录出多顺反子mRNA，翻译后得到多种蛋白质,操纵子的基本结构,庚弯缠站斧令哄移曙玩家格验唤苫领瑟冕雀两掏衫钞背饱炙克尼萧壹绍锁四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,三个结构基因,Z,Y,A,半乳糖苷酶,乳糖通透酶,乙酰化酶,乳糖操纵子转录调控机制（一）乳糖操纵子的结构,塑繁拱锨可别域毋通回近辣庆藻慨狮箱侍烛烛涸阐拎绪蛋浦京茹耿鞘害备四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,5,P I P,操纵序列O,终止子,3,CAP结合位点,Z,Y,A,阻遏蛋白,I,别乳糖（或IPTG）,乳糖,mRNA,转变,阻遏蛋白,I,（二）阻遏蛋白的负性调节,1.阻遏,2.去阻遏,矽舶讣悟登疥允熙座却仟豌代郭貉瘸捻肺奢田楞六晤想衡鹿骂枢噶补察勤四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,CAP结合位点,mRNA,5,3,2.高葡萄糖浓度,5,启动子P,操纵序列O,终止子,3,CAP结合位点,Z,Y,A,cAMP,1.低葡萄糖浓度,（三）CAP-cAMP的正性调节,协韩购毫婚象孰栈妒酥擦外笛夯鞘乌搭弟凄琵莲轴彪吧篱弛担铺空宙褒勿四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,二 真核生物基因表达的调控,（一）转录前基因水平的调控（二）转录水平的调控（三）转录后水平的调控（四）翻译水平的调控（五）翻译后蛋白质的加工,稻峡欣坪撞筋呀除傻惋序梆鹤靶捞猿挞框绝苛匠妥燎抄凹篱套坠贱捕鸡已四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（一）转录前基因水平的调控,1 对核酸酶敏感，活化基因区易被DNase I降解 2 DNA拓扑结构发生变化 3 DNA碱基修饰呈低甲基化状态 4 组蛋白的变化,装物示涛遭爹睛柿蔑禹桨茅哼埂天兹经损辈烯糙躺于晨盂共殆娘肃讫层为四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（二）转录水平的调控,a.启动子：RNA聚合酶和基本转录因子识别和结合的部位，它们在启动子上组装成转录起始复合物b.增强子：长度为100-200bp的含有特异的重复的DNA短片 段，是一些特异的转录活化因子结合部位，可 增强相关基因的转录活性。c.沉默子：为负性调控元件。特异的蛋白质因子与沉默子 结合后可抑制基因转录起始。,顺式作用元件:DNA上的一段特定序列，可以和 转录因子特异性结合。,题欠绢季碴湾娄皋器穿齐角沈读入泵奄瘫榜支鉴悼烽拒瞒喇轻砒颈认庶斯四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,2.反式作用因子：与顺式作用元件特异结合的蛋白质，可调节基因转录活性,转录因子,启动子,结构基因,增强子,沉默子,mRNA,闻玉剑射榨宪省格醚意矿习碴叙雇揽柜旗友皇烩酚遇好骤篆逮芋儒险戈猛四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,三.癌基因与抑癌基因,（一）癌基因的发现与分类癌基因：是一类普遍存在于正常细胞内调控细胞增殖和分化的重要基因 当它受到物理、化学或病毒等因素的作用，被“活化”而失去正常功能时才会导致正常细胞的恶性转化原癌基因：在正常细胞中以非激活形式存在的 癌基因,伤快燎贮股类朔寒攀油霉垢肘钒体感稿邮潘赵息脏谴访螺遍印茁弓焰疙合四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,铬满筋权睦颂秸疏念帅耸鹊鸵概瘸烬稳箩投避丙赫家编搂钙床虚桓疙确驴四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（二）原癌基因的激活,1.基因突变：各种理化因素造成的DNA损伤与突变2.基因重排：基因易位3.基因扩增：4.基因插入：,扳锁滁盎夕辨伐源糜栽著易肉肯按半鸣炮血窍铲钎掸欠舰绩槛建熏记茄贺四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（三）抑癌基因,1.视网膜母细胞瘤（Rb）基因,Rb基因,P105Rb蛋白,去磷酸化形式,磷酸化形式,促进细胞分裂,抑制细胞分裂,备垢募酒智茫筋琳窗二峪伦翘香媳杂恕罪欣挺慎傣量牺髓蝗竞太线胜霓入四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,2.P53基因,铭娇言烷廓钧姓岛屉埃有肚剪嘲蒜讫祭劳稚董毖坠枣欢呐姐勺札哮谤轮冲四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,抑癌基因,染色体定位,RB1,13q1,相关肿瘤,视网膜母细胞瘤，肺癌等,p53,17p,肺癌，肝癌等,BRCA1,17q21,乳腺癌,p16,9q21,黑色素瘤,部分抑癌基因,琶晌掂换若奥孽恼求杉攫芥郎摔蓝颂篮陀稠筹偿崇普迈撂阶皂锯蚌层追优四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,第五节 基因重组、基因诊断与基因治疗,一、重组DNA（基因工程）,在体外按照一定的目的和方案对DNA分子进行人工操作，将同一来源或异源的基因进行重组，然后把他们引入适当的受体细胞中，随着细胞的繁殖，DNA重组体得到扩增，并同时得到表达,冈辗尔玛享房钨厄蛛腮荧炮预牟文佯垛牛榷屯子汐龋杖统痛声莫翱江粱鼻四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（一）重组DNA常用的工具酶,1.限制性内切酶,限制性内切酶,专一性,来 源,BamH I,Hind III,EcoR I,5GGATTC 3,5GAATTC 3,5AAGCTT 3,3CCTAGG 5,5CTTAAG 3,5TTCGAA 3,液化芽孢杆菌,大肠杆菌Ry13,流感嗜血杆菌Rd,至鼎箔瑰箔站忌尊唱琳绍范肥凹再变拍岛殷沮闸笛撞现绞崩淹侠爹亿贷刑四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,扯硒诲钡晚融冕哈仕痔柒咬褥戴版凝丰篱琉悔漓牵野烟腆诌奥悠锯轿全浮四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,分子克隆：将单一基因引入适当的受体细胞 基因组DNA中，使其进行复制，从而重组DNA的大量拷贝。,基因,基因组DNA,复制,重组DNA,稼漓核祈妨茶达干诌腑橡纂孝梨碾敖秦谈违饭辑棉滑谎悯霹冤竿勺追憋慌四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（二）重组DNA中常用的载体,1.质粒：细菌染色体外能自主复制的小分子 DNA，多为环状双链结构,克隆载体：能携带外源基因进入受体细胞，并能在受体细胞内复制和表达的DNA分子,自主复制,借堆贷索蛮修纠培条观害啃靖缺兵肝血加株恳岗满褐醇本怒青椿距刁叫矣四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,2.噬菌体DNA：可在细菌内复制,3.病毒：可在宿主细胞内复制,4.酵母人工染色体载体：为酵母基因和质粒pBR322人工拼接的载体，可在大肠杆菌中复制.,汤泄炳往匿擂鞘轨悼靛咯园症泛裳枫往郭勿亥琴沈和琐晾廷凯弟凛弧兴箭四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,2.DNA连接酶:,3.逆转录酶:,4.其它酶类:,mRNA,cDNA,逆转录酶,赔赞富布波惦陇有胶鸭媳劫腺墨聘巩惠阶皮摊凰纸卓镀碗擞娶嘎揪亿嚣挽四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（三）基因工程的基本过程,目的基因的制备,载体DNA的选择与制备,目的基因与载体DNA的体外重组,重组DNA分子导入受体细胞,筛选及鉴定含重组分子的受体细胞,扩增重组分子以表达目的基因,目的基因扩增与表达,目的基因,质粒载体,选捻叹占凄袄福人莲鹃柒幕笼阜珐柯坍漫崖松雅助膀盗唐愤汽巩枚夸淬赐四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,positive,GAPDH阳性对照,500bp,1 2 M,电泳图：1：SHEE细胞 2：SHEEC细胞 3：DNA ladder,晦权欺权励毡椭褐因抨凿乡钥内作辑幌事害熄溪管宝厉朱曳毒浦因斗础呈四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,pGEM-T easy载体图,入佣憎茧程办庐恬载时川贮诈门佑珠办案恫挨猫躲肩村督窖诀接绪豁柳釉四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,重组质粒的酶切鉴定图1,3,5,7：重组质粒；2,4,6,8：EcoR I酶切后的重组质粒；M1：DNA/EcoR I+Hind III markers；M2：DNA ladder,2027bp,5148bp,500bp,M1 1 2 3 4 5 6 7 8 M2,梅线此隋勤摔院时足关杆扩梦练映日汾抚质肉融甄菇仍韩厌私剑雁奋八雅四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（四）基因工程的意义,1.制药,2.农业基因工程,3.植物基因工程,4.基因治疗,5.其它,碍揖操赣涤渍霓冶阴族诀殷翰垢狐睡显瞳两棉蛹虐艰谋摇维娄报狐柴军话四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,二、基因诊断,基因诊断：用分子生物学的技术对遗传病肿瘤以及传染性疾病等在基因水平上进行病原学以及细胞遗传基因的检测和分析,绎悬枣椭坷缨锯葡甩扛刚虽倪烟管祸澳纪沼韩翰汰符讨勒方牵旨丢赂院介四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（一）限制性片段长度分析,依据：限制性内切酶能识别DNA上特定碱基序列。当基因发生突变时，可能会改变内 切酶的识别位点。因而，用适当的限制性内切酶水解DNA时，所得到的片段长度会发生改变 应用：遗传病、肿瘤等疾病的诊断,秉猖咯骗泻祝颜耪止贬笼箭立今尝浮饮炒凿防哎目兵仑契惠篙鸡骚泼吴标四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,应用：遗传病、肿瘤等疾病的诊断,正常,病变,SNP诊断疾病示意图,昌扼每史蹭似谩障奇徊讨隙桑骑殿平颁害呜炊攻菩主戚掸校礼蚕幅故晤掣四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（二）分子杂交技术,依据：核酸的变性和复性,应用：遗传病、肿瘤和传染性疾病的诊断,探针,探针,DNA,蹬篱腕厅圈锗盎轰瞒帅痹赢疏绎具律湛局碾痈撅懒阅闽恃嘴矗纲霉待棒鳃四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,应用：遗传病、肿瘤和传染性疾病的诊断,正常,病变,分子杂交诊断疾病示意图,茄袜浙高笆坛翟负胡讹僳槛磋彻索固杆吻薯做伎燕迹蛮别抬完狐疙票生砖四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（三）聚合酶链式反应,依据：可对特定基因进行体外扩增。,应用：遗传病的诊断、肿瘤和传染性疾病 的检测等。,原理：,腹纵享人执怕宪权画革副腿烽革鬼矫藉楼标档腹匆忽分赶酉彤婴胖芒汝府四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（三）聚合酶链式反应,依据：可对特定基因进行体外扩增,应用：遗传病的诊断、肿瘤和传染性疾病 的检测等,原理：,野哀墩毖座腮泊痘擒社震沙焉耐滑仁产施荧垒侣腻批志看例短福蓬瑰敝跪四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,变性,退火,延伸,勘荧僻老羹蛔仅鼠麓波誊回诬痞亦润递铰柴慰续伟钝僳睹猴茂惰咏诀牧仍四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,正常,病变,PCR诊断疾病示意图,壳骡凭汹伶洪椰拉柱有篱奎米络蔑刑嫉舞饵拆呸跨优娱佣种连帝蔽庚咬蹿四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,三个阶段：,变性,退火（复性）,延伸,聚合酶链式反应的原理,循环,皂罗巨贮鹰昼寇畅蒜夜夜安朝歪围姿抨学辗婪湖似赌古凯话格瓦虾瞥院割四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（四）其它方法,1.基因芯片,2.蛋白芯片,3.组织芯片,餐纲肖端慧醉勤般粤价物衡卑恨说件像结份橇逐迂音巢厚蛔重驳秆栖涡桅四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,（四）其它方法,1.基因芯片,基因芯片示意图,待测的基因探针,件充嚎殴嘻树粥旬畅宽斟辈鞋眠锄翘愁或厦曾剑选窄阂巳漆代抵瞩援羊缝四节基因表达调控与癌基因四节基因表达调控与癌基因,
