《真核生物基因》PPT课件.ppt

第八章 真核生物基因 表达调控,第一节 概述第二节 转录前的调控/DNA水平的调控第三节 真核基因转录水平的调控第四节 转录和转录后加工水平的调控 mRNA前体的可变剪接 RNA编辑第五节 翻译的调控,第一节 概述,原核与真核生物基因表达的差异,Repeptitive gene Overlapping gene,Splitting gene no intron,DNA+histon chromatin Naked DNA,回顾,enhancer&silencer Attenuater,monocistron polycistron(operon),m5C gene off,trans factor,Eukaryote Prokaryote,第二节 转录前的调控/DNA水平的调控,1 DNA的甲基化与去甲基化,真核DNA中的胞嘧啶约有5%被甲基化为5-甲基胞嘧啶(5-methylcytidine,m5C)，而活跃转录的DNA段落中胞嘧啶甲基化程度常较低。甲基化可使基因失活，去甲基化又可使基因恢复活性。,Hpa只能切非甲基化的CCGG，所以只有一个切点，产生两条带；Msp可以切甲基化和未甲基化的CCGG，因此有两个切点，产生3条电泳带。,Hpa,同裂酶判断甲基化位点的存在,2 染色质结构对真核基因转录的调控,1.染色质结构影响基因转录 常染色质中的基因可以转录，异染色质(heterochromatin)，无基因转录表达。2.组蛋白的作用 组蛋白扮演了非特异性阻遏蛋白的作用，非组蛋白成分起到特异性的去阻遏促转录作用 核小体结构影响基因转录。,3 基因重排和基因扩增对基因表达的影响,3.1 基因扩增(gene amplification):在没有发生细胞分裂，整条染色体几乎没有复制的情况下，细胞内某些特定基因的拷贝数专一性增加的现象。1)为满足正常的生长发育需要 如两栖类和昆虫卵母细胞rRNA基因的扩增:卵母细胞中的rDNA拷贝数比体细胞中增加了4000倍。在果蝇滤泡细胞中，编码卵壳蛋白的卵壳基因的扩增。2)外界环境因素引起基因扩增 基因扩增与肿瘤形成及细胞衰老有关。在原发性的视网膜细胞瘤中，含myc 原癌基因的DNA区段扩增10-200倍。许多致癌剂可诱导DNA扩增。,3.2 基因重排(gene rearrangement):即原胚性基因组中某些基因会再组合变化形成第二级基因。特异性调节，发生在特殊的细胞类型中 例如：酿酒酵母接合型；哺乳动物免疫球蛋白编码区的连接。无序的，发生在肿瘤细胞基因组中例如编码完整抗体蛋白的基因是在淋巴细胞分化发育过程中，由原来分开的几百个不同的可变区基因经选择、组合、变化，与恒定区基因一起构成稳定的、为特定的完整抗体蛋白编码的可表达的基因。这种基因重排使细胞可能利用几百个抗体基因的片段，组合变化而产生能编码达108种不同抗体的基因，其中就有复杂的基因表达调控机理。,3.3 基因丢失,在细胞分化过程中，通过丢掉某些基因而去除其活性。例如某些原生动物，线虫、昆虫、甲壳类动物，体细胞常丢掉部分或整条染色体，只保留将来分化产生生殖细胞的那套染色体。例如在蛔虫胚胎发育过程中，有27DNA丢失。在高等动植物中，尚未发现类似现象。许多生物各类不同的细胞或细胞核都具有全能性totipotency。,第三节 真核基因转录水平的调控,1 基因转录的顺式作用元件(cis-acting elements)顺式作用元件：基因周围能与特异转录因子结合而影响转录的一段DNA序列。1.1 启动子(1)核心启动子成分，如TATA框；(2)上游启动子成分（UPE），如CAAT框，GC框，八聚体（octamet）ATF结合位点；(3)远上游顺序（UAS）：如增强子，酵母中的UAS（upstream activator seguences）减弱子、静息子等。(4)特殊细胞中的启动子成分：如淋巴细胞中的Oct（octamer）和B。,UPE:upstream promotor elementUAS:upstream activating sequence,表 哺乳动物RNA Pol启动子上游转录因子结合的序列元件（UPE）,1.2 增强子 Enhancer1981年Benerji,Rusconi和Chambom等发现，又称远上游序列（far upstream seguence）。最早SV40病毒中发现长约200bp的一段DNA，可使旁侧的基因转录提高100倍。100-200bp长度，由若干组件构成，其基本核心组件常为8-12bp，可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。增强子的作用特点：远距离发挥作用(100500bp，10Kb)促进转录，不具有启动子专一性 功能与方向，位置无关 组织或细胞特异性,1.3 沉默子 silencer负性调控元件，它与转录抑制因子结合抑制转录。最早在酵母中发现，以后在T淋巴细胞的T抗原受体基因的转录和重排中证实其存在。沉默子的作用特点：不受序列方向的影响，能远距离发挥作用，并可对异源基因的表达起作用。,1.4 上游激活序列（upstream activating seguences，UASs）类似于增强子。作用：影响转录程度，对位点选择不起作用。有方向性，不能在启动子的下游起作用。结合的转录因子是GCN4和GAL4，识别位点为ATGACTCAT。,一组受到共同调控的基因，都有一个相同的元件（序列），此元件能与某一个(类)专一蛋白结合，使基因对其作出反应。特点：有短的保守顺序；是启动子或增强子的上游元件。在不同基因中，拷贝相似，有时有多个拷贝；与转录起点距离不固定。,1.5 效应元件(Response element):,2 反式作用因子（trans-acting factors，TF）反式作用因子（trans-acting factor）：能调节与它们接触的基因的表达的各种扩散分子（通常是蛋白质），如转录因子；其编码基因与其识别或结合的靶核苷酸序列不在同一个DNA分子上。转录因子(transcription factor)是起正调控作用的反式作用因子。转录因子是转录起始过程中RNA聚合酶所需的辅助因子。真核生物基因在无转录因子时处于不表达状态，RNA聚合酶自身无法启动基因转录。,调控蛋白质包括负调控因子（阻遏蛋白）正调控因子（转录因子）原核生物调控蛋白种类较少（由于启动子或操作子 结构简单）真核生物调控蛋白种类较多，主要是转录因子,2.1 TF的分类：(1)通用反式作用因子，在一般细胞中普遍存在，主要识别一些启动子的核心启动成分TATA框，如TBP；上游启动子成分CAAT框，如CTF/NF-1；GC框如SP1；识别八聚体核苷酸的Oct-1等；(2)特异反式作用因子：特殊组织与细胞中的，如淋巴细胞中的Oct-2；(3)诱导型因子：和反应性元件（response elenents）相结合的反式作用因子。,2.2 反式作用因子活性调节的主要方式,A 蛋白质和DNA相互作用；B 蛋白质和配基结合；C 蛋白质之间的相互作用;D 蛋白质的修饰。,DNA binding domain，BD：100aa，氢键，大沟transcription active domain，AD：30-100aaregular domain：与其它因子或调控蛋白结合不与DNA直接结合的转录因子没有DNA结合域，通过转录激活域直接或间接作用与转录复合体而影响转录效率。,2.3 TF结构特征,1）motif 基序，基元，花式,构成任何一种特征序列或结构的基本单位，是超二级结构。与DNA结合的功能域常见以下几种结构花式/基元：锌指（Zinc finger region）螺旋-转角-螺旋结构（helix-turn-helix，HLH）；螺旋-环-螺旋结构（helix-loop-helix，HLH）：亮氨酸“拉链”式二聚体（leucine zipper）；,A 蛋白质和DNA相互作用：,锌指（zinc finger）Zn2+与4个Cys、或2个Cys和2个His相结合。整个蛋白质分子有2-9个锌指重复单位。每一个单位的指部伸入DNA双螺旋的深沟，接触5个核苷酸。,23aaCys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X3-HisCys，His与Zn2+结合形成4面体结构，使中部的氨基酸回折成环，凸出如手指中部芳香族氨基酸保守，疏水串联重复排列，两指间7-8aa锌指数目多少不等,A.Cys2/His2,经典,SP1,与GC盒结合的转录因子SP1中有连续的3个锌指重复结构。,TF III A,344aa，N端与DNA结合9个锌指，每个30aa与5s rRNA基因内启动子（50bp)结合,B.Cys2/Cys2 zinc finger,Cys-X2-Cys-X13-Cys-X2-CysZn2+与4个Cys结合DNA结合序列较短，对称无大量重复性锌指 Cys2/Cys2与 Cys2/His2不同例如GAL4，酵母的转录因子 哺乳类的固醇类激素受体,糖皮质激素特异性,雌激素特异性,类固醇激素受体是以二聚体形式发挥其促进转录作用的。它们的两个锌指的功能不同。第1个锌指的右侧是控制与DNA结合的，第2个锌指的左侧则是控制形成二聚体的能力的。,螺旋-转角-螺旋（helix-turn-helix，HTH）至少有两个螺旋，其间由短肽段形成的转角或环连接，二聚体形式存在，距离正好相当于DNA一个螺距（3.4nm），两个螺旋刚好分别嵌入DNA的深沟。,许多调控蛋白都有HTH,LacO的R蛋白阻遏蛋白与cro蛋白CAP酵母接合型调控蛋白1，2玉米的Kn1水稻的OSH1,最早在果蝇的homeotic loci（决定身体结构）中发现同形异位现象(homeosis):果蝇头部长触角部位长出脚来。同形异位盒基因(homeobox):高度保守的一段核苷酸序列（180bp）,控制胚胎发育的基因。从酵母到人类都存在；homeobox,DNA序列高度保守。,同源异形结构域（Homeodomains，HD）,Homeodomain,有3个helix,H1与H2平行H2与H3形成HTH motifH3位于大沟中，与DNA特异结合N末端位于小沟中，与DNA接触,En 果蝇的engrailedAntp 果蝇的触角足蛋白Oct2 哺乳动物转录因子,HD与HTH的不同：（1）HD的C端由3个-螺旋构成，螺旋3结合于大沟；而HTH至少2个-螺旋构成；（2）HTH以二聚体形式与DNA结合，而HD是以单体形式与DNA结合。,螺旋-环-螺旋结构（helix-loop-helix，HLH）,4050aa含2个-helix（1516aa）,由连接区（1228aa）连接；两亲性,amphipathic；通过疏水面作用形成二聚体；NH2端为碱性结合区，16aa，其中6aa为保守序列。,Basic region6个共有aa不在Id,MyoD 和Id的HLH,MyoD-DNA,缺乏碱性区的蛋白质，即使形成（同、异）二聚体，也无法同DNA结合,zyj278,-COOH，每隔7个氨基酸出现一个Leu，后所有Leu出现在同一侧面，成直线排列，形成疏水面,依靠Leu的疏水作用,2个helix 相互缠绕，形成拉链结构,-NH2,富含碱性氨基酸，螺旋状，碱性DNA结合域，与DNA双螺旋链上带负电荷的磷酸基团结合,(4)碱性-亮氨酸拉链（leucine zipper，ZIP）,base ZIP motif Y形结构,GCN4,在真核生物中广泛存在,C/EBP 家族：与增强子蛋白、CAAT盒结合（位于肝脏、小肠上皮、脂肪细胞和某些脑细胞）GCN4 酵母激活因子CREB（cAMP应答元件结合蛋白）原癌基因jun,fos编码产物,Leu拉链可以homodimer,heterodimer起作用，说明用各种不同组合，可产生不同的调控蛋白，能阅读多种序列（功能的灵活性）。,2）转录激活域,A 酸性激活域 如GCN4，GAL4P rich-Gln 如SP1,AP2,oct1,oct2Q rich-pro 如CTF/NF1不规则的，含双性-helix,实验：使用不同的激活域（A,P,Q）与GAL4的结合域构成融合蛋白，检测其激活转录的能力。,DNA结合域只是为激活域在DNA分子上寻找一个立足之地。,酵母双杂交的技术基础,B 蛋白质和配基的结合甾类受体蛋白有3个不同的功能区：（1）N-端区是激活转录所需的区域，不同受体之间此区的同一性仅小于15%；（2）DNA结合及转录活化区，同一性较高为94-42%；（3）C-端的激素结合和二聚体形成区，同一性为57-15%。,糖皮质激素对转录的调控,激素-受体复合物进入细胞核，与增强子结合从而激活启动子，开始转录。,糖皮质激素进入细胞，与受体结合；,类固醇受体（steroid receptor）,受体的定义及其具备的条件：受体：靶细胞上与活性物质（配体）专一性结合，并传递信息的部位称为受体。受体应具备4个条件：1）和配体呈特异性结合；2）和配体有很强的亲和力；3）在细胞表面或细胞内，它的数量是稳定的，而且容量极小，容易为配体所饱和；4）主要分布在特异的靶细胞上。所有固醇类激素受体蛋白分子都有相同的结构框架：同源性最差的N端、高度保守的中央DNA结合区、C端较保守的激素结合区。激素-受体-激素应答元件一起调控与生长、发育及分化有关基因的表达。P275,C 蛋白质之间的相互作用,酵母半乳糖代谢中GAL80和GAL4的相互作用就是很好的例子。起负调节作用的蛋白GAL80不直接和DNA结合，而是通过和作为转录激活因子的GAL4蛋白结合，占据其功能域来阻遏转录的；作为正调节因子不仅需要半乳糖作为诱导物，还需要GAL4蛋白作为转录因子，GAL4和调节基因上游元件UAS结合，促进转录。,D 蛋白质的修饰蛋白质的磷酸化和去磷酸化是其转录活性调节的一种普遍形式。,2.4 与已知DNA序列相结合的反式作用因子 RNApol II的上游元件及其转录因子,胸苷激酶,1)TATA区结合蛋白,（2）GC区结合因子 SP1C末端 DNA结合域,3个Zn 指 2个活化结构域,rich-Gln在大沟中结合GC box，一个SP1结合20bp,无组织特异性，作用无方向性，可提高转录10-25倍最初SV40中发现，普遍存在于脊椎动物中，有6万/细胞（3）CAAT盒激活因子 CTF结合CAAT box，作用于大沟，无组织专一性30万/细胞 C/EBP,大鼠肝中CAAT结合蛋白 CP，人的HeLa细胞,(4)八碱基对元件激活蛋白 能被多个激活蛋白识别。Oct-1 非淋巴细胞中结合八碱基对元件的转录激活因子，没有组织特异性。Oct-2则是组织特异的激活因子。一个特定的共有序列元件能被相应的转录因子或一个转录因子家族的成员所识别，而相同的元件也能被不同的转录因子所识别。,第四节 转录起始和转录后加工水平的调控,1 mRNA前体的可变剪接 2 mRNA前体的反式剪接 3 RNA编辑,除了转录水平调控外，mRNA水平还决定于hnRNA加工、mRNA运输，但对其机制了解不多。,hnRNA 核内不均一RNA hnRNP 与RNA结合蛋白形成核糖核蛋白,蛋白质3/4 加工 5-capping,3-polyA,splicing，RNP复合物中的蛋白质组分可能包含了各步骤所需的酶 mRNA,mRNP 在细胞质中与蛋白质结合存在,hnRNA 是mRNA 的前体,hnRNA选择加工及运输实验发现，在海胆囊胚细胞中，约有2万种不同序列的hnRNA，其中1.3万种加工形成mRNA；在成体肠细胞中，约有2.5万种hnRNA，只有3000种加工成mRNA。在囊胚中存在，而肠细胞中没有的mRNA序列，大多数可在肠mRNA中发现。说明海胆中许多基因的转录并不因组织的不同而有很大的差异。不同组织调控自己mRNA水平的主要方式似乎不在转录水平，而在对hnRNA的选择加工，似乎只有一小部分基因的调控发生在转录水平。,1 mRNA前体的可变剪接,1.1 mRNA剪接的种类：组成型拼接:一个基因的mRNA前体按一种方式剪切，产生一种mRNA，一种蛋白质。可变剪接（选择性拼接，alternative splicing）：有些基因的mRNA前体，按不同方式剪切，产生两种以上mRNA，翻译产生多种蛋白质。,组成型剪接,可变剪接选用不同的剪接位点产生不同的蛋白质,1.2 可变剪接的方式：（1）选用不同的起始位点，得到不同的蛋白质；（酵母蔗糖酶Suc基因，小鼠-淀粉酶基因）；（2）选用不同的加尾位点产生不同的蛋白质（如免疫球蛋白）；（3）选用不同的剪接位点；（4）同时采用以上两种方式；,酵母蔗糖酶基因，有6个基因（Suc1-5,7）位于不同的染色体上。每一个基因都可以转录合成蔗糖酶，有胞内酶和胞外酶两种不同形式。前者的合成不受葡萄糖存在的影响，但含量低；后者的合成受到葡萄糖的抑制。胞外酶仅多了信号序列，经切除后胞外酶比胞内酶在N-端仅多了一个Ser。,不同的起始位点,小鼠-淀粉酶基因存在2个不同启动子使得amy-1和amy-2，amy-1在唾腺和肝中表达，amy-2在胰脏中表达。,不同的起始位点,不同的加尾位点,大鼠肌钙蛋白（torponin T）基因在不同的发育阶段以及不同横纺肌种类中由于不同的选择性剪接内含子，结果产生了不同的肌钙蛋白T。,不同的剪接位点选择不同外显子,剪接选择不同的5端，内含子,剪接选择不同的3端，内含子3,1.3 可变剪接的调控机制,实质是5供体与3受体拼接点的选择搭配如何选择不同的位点？SR蛋白家族：SF2剪接因子，可与RNA 结合，决定5剪接位点RNP的调节：hnRNP-A1,U5-snRNP,Intron的功能之一是使同一个基因表达出多种蛋白质，即扩大DNA中遗传信息的含量。人类编码蛋白的基因27000个，蛋白种类90000。4060人类编码蛋白的基因发生可变剪接；高等真核生物基因组很大，完全能容纳更多的基因。为什么一方面它的许多基因非常分散，而另一方面它又使一个基因产生出多种产物？,1.4 可变剪接的意义,令人不解！？,由于可变剪接机制的多样化，一个基因可以在转录后通过hnRNA的剪接加工而产生两个或更多的蛋白质。因此基因的定义也应随之扩展，即不应以多肽产物为单位，应以独立转录的一段DNA作为确定一个基因的标准？,2 mRNA前体的反式剪接,顺式剪接（cis-splicing）：内含子的剪接一般都是发生在同一个基因内，切除内含子，相邻的外显子彼此连接。反式剪接（trans-splicing）：不同基因的外显子剪接后相互连接。典型例子是锥虫表面糖蛋白基因VSG，线虫肌动蛋白基因和衣藻叶绿体DNA中的psa基因。,反式剪接的5端外显子称为剪接前导RNA（spliced leader RNA，SL RNA）SL RNAs存在于几种锥虫和线虫(C.elagan)中，它们具有共同的特点；其结构类似于U1的Sm结合位点。即SL RNA和U1 snRNA一样具有可以和内含子5端剪接位点识别和结合的功能。,3 RNA 编辑,3.1 编辑的发现 RNA编辑（editing）指遗传信息在mRNA水平上发生改变的过程。即RNA的编码序列与转录产生它的DNA序列不同，转录后的RNA在编码区发生碱基的加入，丢失或转换等现象。1986年R.Benne在研究锥虫线粒体mRNA转录加工时发现m RNA的多个编码位置上加入或丢失尿苷酸，1990年在高等动物和病毒中也发现了编辑现象。,锥虫细胞色素氧化酶亚基(coxII)基因的编辑,3.2 编辑的生物学意义：(1)校正作用；(2)调控翻译；(3)扩充遗传信息。,编辑的调控作用,编辑的校正作用,扩充遗传信息,锥虫coxII的mRNA上158个位点插放了394核苷酸；在9个位点删去了18个尿苷酸，实际增加了376个核苷酸，使coxII的长度增加了55%。因此coxII的基因比成熟的mRNA小了很多，故称其隐匿基因。,3.3 编辑的机制,1990年L.Simpsom等发现了一类新的小分子RNA，可以和mRNA分子被编辑的部分发生非常规的互补，G-U配对，对mRNA前体分子的编辑起了指导作用，故称其为指导RNA（guide gRNA）。,如何插入多个U？,guide RNA55-70nt5端与RNA转录产物互补3端有5-25个U,插入U 的两步转酯反应,gRNA的3OH攻击mRNA产生5段 3段(5端与gRNA3相连)5段的3-OH攻击gRNA的U-U生成RNA编辑产物(插入一个U)gRNA（少一个U）,RNA编辑相继在真核生物和病毒中发现:如小鼠脑中的谷氨酸受体，哺乳动物载脂蛋白B，植物线粒体中的细胞色素氧化酶亚基。editing signal?editosome structure?生物学意义 生物适应中的保护措施之一 中心法则的发展：改变DNA的信息，使DNA abbreviated,称为cryptic gene,crytogene,第六节 翻译水平的调控,1 mRNA运输控制2 mRNA稳定性的调控3 mRNA结构4 翻译的起始调节5 选择性翻译 6 反义RNA调控7 翻译的自我调节,1 mRNA运输控制,运输控制（transport control）是对转录本从细胞核运送到细胞质中的数量进行调节。合成的RNA大约有1/12能被运出核进入细胞质，50左右的在核内降解，还有一些留在核。,2 mRNA稳定性的调控,mRNA的寿命；原核生物mRNA的半衰期很短，平均大约3min。高等真核生物迅速生长的细胞中mRNA的半衰期平均3h。在高度分化的终端细胞中许多mRNA极其稳定，有的寿命长达数天。,在细胞质中所有的RNA都要受到降解控制（degradation control）。不同mRNA降解效率的不同，加入调节物可以增加mRNA稳定性，并使相关基因转录速率增加 mRNA的选择性降解主要由于核酸酶和mRNA内部结构相互作用的结果。,mRNA的选择性降解在很大程度上是由于核酸酶和mRNA内部结构相互作用的结果,3 mRNA的结构,3.1 mRNA5前导序列对翻译水平的影响 5m7G帽结构是否存在和是否易于接近eIF-4F的程度对翻译效率有着明显的影响。起始密码子AUG的位置和其侧翼的序列对翻译的效率也有影响。5端非翻译区的长度也会影响到翻译的效率和起始的精确性，当此区长度在1780Nt之间时，体外翻译效率与其长度变成正比。在5UTR中存在碱基配对区时，可以形成发夹式或茎环二级结构，这类结构会阻止核糖体40S亚基的迁移，对翻译起始有抑制作用。,3.2 mRNA3端的结构对翻译速率和mRNA寿命的影响,mRNA 3端的poly(A)不仅和mRNA穿越核膜的能力有关，而且影响到mRNA的稳定性和翻译效率。poly(A)越长mRNA作为模板的使用的半衰期越长。Poly(A)对翻译的促进作用是需要PABP（poly(A)结合蛋白）的存在。,4 翻译的起始调节-翻译起始因子的磷酸化,翻译起始因子eFI-2磷酸化，磷酸化后不能重复利用，从而选择性的降低或加强一些mRNA的翻译。当细胞处在异常环境（如饥饿、pH变动、重金属处理、加入化学药品等）或蛋白质生物合成受抑制时，都可以检测到细胞内eIF-2的磷酸化作用。,5 选择性翻译,珠蛋白是由两条链和两条链组成的。在二倍体细胞中都有4个-，2个；如果它们相同转录和翻译的话它们之间的浓度比应是：=2：1，而实际上是1：1，珠蛋白和珠蛋白是在翻译水平上存在的差异，即和翻译起始因子的亲和性不同。,初生蛋白,6 翻译的自我调节,用微量注射器将微管蛋白注入到哺乳动物细胞中，会抑制微管蛋白的进一步合成。,7 例-转铁蛋白mRNA的翻译调控,转运铁蛋白受体（TfR）和铁蛋白负责铁吸收和铁解毒。这两个mRNA上存在相似的顺式作用元件，称为铁应答元件（iron response element，IRE）。IRE与IRE结合蛋白（IREBP）相互作用控制了这两个mRNA的翻译效率。当细胞缺铁时，IREBP与IRE具有高亲和力，两者的结合有效地阻止了铁蛋白mRNA的翻译，与此同时，TfR mRNA上3非翻译区中的IRE也与IREBP特异结合，有效地阻止了TfR mRNA的降解，促进TfR蛋白的合成。,翻译延伸过程对蛋白质合成的影响翻译过程并非一定能从起始密码到终止密码，有些中间形成茎环二级结构，阻止延伸；另外，在翻译延伸过程中出现移框翻译，翻译时向前或向后移动一个核苷酸，从而改变翻译的产物。,翻译后水平的调控,翻译后产生的多数蛋白质无生物活性，必须经过切割加工、水解、化学修饰、剪接;某些蛋白质有选择的受到抑制;某些蛋白质必须位于细胞内特定位置，如溶酶体、线粒体、叶绿体;需同其他蛋白质结合，组装成功能单位，如血红蛋白、微管蛋白、核糖体等，都是由多条蛋白质分子结合在一起形成的功能单位。,真核生物主要采用正控制模式,无调节蛋白存在时，基因关闭有调节蛋白存在时，基因开启真核RNA pol 对其启动子的亲和性转录的启动是依赖多种激活蛋白的作用（与多个顺式元件结合）。,真核生物正调控的必要性和优越性,特异性:真核基因组很大,某种顺式元件出现的几率高。这种情况下,保证基因特异表达的方法之一是使用多个调控蛋白,并同时与顺式元件结合形成复合物,才能启动转录,而且必须是正调控。如果是负调控,只要有一个调控蛋白与顺式元件结合,即可关闭基因。一个多细胞生物基因的调节位点(顺式元件)至少是5个。由于一种顺式元件可与多个调控蛋白结合,几个不同的顺式元件以适当有功能的方式排列在一起的随机性几乎没有，也保证了基因的特异性表达。经济:在分化了的细胞中,只须表达一部分(套)基因,其他的关闭。例如有100个基因,10%表达,90%关闭。如果是负控制,须90种阻遏物;如果是正控制,只须10种激活物，减轻蛋白质合成的负担。,原核生物与真核生物基因 表达调控机制具有惊人的相似性,共同的起源与共同的分子基础,调控机理上,调控层次上,summary,思考题,什么是顺式作用和反式作用?顺式作用元件和反式作用元件有哪些？什么是反式作用因子？反式作用因子/转录因子的结构特征,各部分的结构特点。调控蛋白DNA结合域的主要结构特征有哪些,并各举一例说明。说出几种DNA聚合酶II的转录因子及其识别序列和DNA结合域的结构特征。可变剪接的概念,意义,产生原因是什么。RNA的编辑,产生过程,意义。真核生物的基因调控有什么特点？真核生物翻译水平的调控因素及其过程，可以举例.,