当前课程知识点:普通生物学 > 第二章 分子生物学基础 > 第二节 基因的表达调控 > 2.2.4 蛋白质的组装调控基因的转录
从操纵子的结构看原核生物中调节序列
一般而言就是在所需调节基因的上游
然而在真核生物中这些调节序列
往往距离所需要调节的基因相当遥远
因为相比原核生物来说
真核生物的基因组要大很多
它的结构也要复杂很多
所以说这是一种远程的调控
而根据对基因调控的不同功能
这些调节序列我们可以人为的把它分为
增强基因表达的序列
我们叫做增强子或者enhancer
或者是用于抑制基因表达序列
我们把它叫做沉默子或者叫silencer
我们前面说过真核生物的RNA聚合酶
不能直接与启动子结合
它需要蛋白因子
也就是这些转录因子的介导
而转录因子的作用
正是在于辅助RNA聚合酶与启动子的结合
启动转录 然后真核生物中仅仅依赖于
与转录因子进行的转录水平
实际上是非常非常低的
我们把这部分转录称为基础转录
或者也叫basal level transcription
所以在真核生物中除了转录因子外
真核生物基因的高水平转录
往往还需要很多其它的蛋白因子所决定
这些因子被称为激活因子
或者叫activator
那么激活因子是如何起作用的呢
激活因子可以特异性的
与增强子相结合和enhancer相结合
从而可以刺激转录的发生
使得所调节的基因进行高水平的转录
这是一个非常直观的一个机制
而与此相反阻遏蛋白
repressor也同样的存在于真核细胞中
它们的作用是什么呢 它们是可以与
我们前面提到的silencer沉默子相结合
从而抑制这个基本水平的转录
彻底的关闭了该基因的转录过程
那么我们以激活因子为例子
我们来分析一下这些调节蛋白
是如何通过和DNA的结合来启动
或者关闭基因转录的
首先 特定的激活因子
它可以识别特定的增强子序列
和增强子结合
而与此同时这个转录因子
它可以和启动子结合促使了RNA聚合酶
和启动子结合形成另外一个复合物
随后激活因子和转录因子
RNA聚合酶复合物之间
必须要发生直接的接触
从而激活转录
然而这个过程中是存在一个很大的问题的
也就是说在染色体上
增强子和启动子之间是因为我们
知道存在着比较远的空间距离
也就是说一个在这边一个在那边
中间隔着很长的一段DNA
那么在这样的情况下
激活因子怎么样能够通过
一些什么样的机制可以和这个转录因子
RNA聚合酶复合物相互接触呢
人们通过研究发现
它们中间这段DNA
实际上它的结构并不是像一根
柱子一样 它不能够压缩或者不能变形的
它中间实际上是可以弯曲折叠
形成了一个环状结构
那样就使得激活因子
可以和转录因子复合物直接接触
就像图中所示的那样
最后就可以形成一个
完整的转录起始复合物激活转录
而同样的道理
阻遏蛋白它也可以通过形成这样的DNA
环形结构而与转录因子复合物
发生直接接触而抑制转录的发生
在这个图中所展示的
是真核生物中基因转录
起始复合物的一个结构
从这个示意图中我们可以看到
这个转录的起始复合物是一个非常复杂的
跟我们前面所看到的原核的
起始复合物相比要复杂的很多
其中包含了很多很多不同的蛋白
它们包括我们刚刚前面所说过的激活因子
以及其它很多的辅助转录因子
还有基本的这个转录因子
这些蛋白可以直接发生各种作用
结合在一起
然后通过其中的可以结合DNA的蛋白
在基因的启动子区域
形成了这样一个相对稳定的
蛋白和DNA复合物
是一个非常非常大的复合物
而一旦这样的起始复合物形成以后
它们就相当于告诉细胞说
我们所有的人员都已经就绪
我们可以开始工作了
从而细胞就会在此开始整个转录的过程
我们也可以从这里看到
在图中的DNA上显示有沉默子序列的存在
当细胞不希望这个基因进行表达的时候
细胞会生成这样的阻遏蛋白
而阻遏蛋白它可以结合到这个沉默子上
然后就会破坏了
我们这个图中所展示的整个
转录起始复合物的形成
从而使得这个复合物降解
使得该基因就不会再进行转录
让我们简单的比较一下
真核与原核基因表达调控的差别
一方面在绝大多数的真核生物细胞内
都不存在类似于原核生物的
这样的操纵子
相同功能的基因并不像原核生物那样
它会被组织在一起
受到一个调控序列影响
真核生物细胞中每个基因受到的
表达调控可能各不一样
尽管它们都是
工作在一条相同的这个途径上面去
为了合成一个相同的一个东西
另一方面影响真核细胞
基因转录的因素很多
除了和原核生物中
略有相似的这些调节因子外
真核基因还受到它们所处的
染色质结构的影响
对吧 受到组蛋白的不同的修饰状况
染色体结构重塑等等因素的调控
此外为了激活基因的转录
缩短调控序列与启动子之间的距离
真核细胞DNA可以形成
我们刚才前面所说的这些环状结构
使得结合在增强子上的激活因子
可以和结合在启动子区域的转录因子
发生直接相互作用从而激活转录
此外真核生物中
还存在着不同的RNA聚合酶
除了原核生物中就这么一类之外
真核里面也有RNA聚合酶1 2 3
就像我们前面所说的
它们各自所需要的转录因子也各不相同
它们受到的调控也各不相同
-绪论
--绪论
-人物访谈——走进精准医学
-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第三节 真核细胞的结构
-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构
-第四节 细胞的能量代谢
-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢
-第五节 细胞的分裂与分化
-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化
-第一节 遗传的分子基础
-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础
-第二节 基因的表达调控
-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控
-第三节 生物技术及其应用
-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用
-第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病
-第一节 高等植物体的细胞与组织
-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织
-第二节 植物的生长
-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育
-第四节 植物的营养与运输
-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输
-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控
-第一节 动物的组织
--4.1.5 软骨
--4.1.6 硬骨
--4.1.7 血液
-第一节 动物的组织--作业
-第二节 消化系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统
-第三节 呼吸系统
-第三节 呼吸系统--作业
-第四节 循环系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统
-第五节 内环境的控制
-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制
-第六节 内分泌系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统
-第七节 神经系统与神经调节
-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节
-第八节 生殖与胚胎发育
-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育
-2020年秋季学期普通生物学期中考试