基因的表達(dá)調(diào)控與癌基因

第四節(jié)基因的表達(dá)調(diào)控與癌基因基因表達(dá)=基因轉(zhuǎn)錄+翻譯基因表達(dá)的調(diào)控:生物體隨時(shí)調(diào)整不同基因的表達(dá)狀態(tài),以適應(yīng)環(huán)境、維持生長(zhǎng)和發(fā)育需要基因的表達(dá)調(diào)控包括基因水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物加工的調(diào)控mRNA從細(xì)胞核向胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程的調(diào)控翻譯水平的調(diào)控以及翻譯后的加工等基因表達(dá)的調(diào)控方式阻遏負(fù)調(diào)控:調(diào)控蛋白+DNA序列基因的表達(dá)(相應(yīng)蛋白質(zhì)降低)促進(jìn)正調(diào)控:調(diào)控蛋白+DNA序列基因的表達(dá)

(相應(yīng)蛋白質(zhì)增加)一原核生物基因表達(dá)的調(diào)控方式特點(diǎn)調(diào)控機(jī)制--操縱子正調(diào)控負(fù)調(diào)控轉(zhuǎn)錄翻譯偶聯(lián)快速乳糖操縱子--負(fù)、正調(diào)控

轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控

色氨酸操縱子--負(fù)調(diào)控

轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控

一個(gè)操縱子

=編碼序列（2-6）

+啟動(dòng)序列+操縱序列+(其他調(diào)節(jié)序列)操縱子：原核生物中幾個(gè)功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因成簇串聯(lián)排列組成的一個(gè)基因表達(dá)的協(xié)同單位啟動(dòng)子操縱序列多個(gè)結(jié)構(gòu)基因終止子5’3’調(diào)控區(qū)結(jié)合RNA聚合酶和調(diào)節(jié)蛋白編碼功能相關(guān)的蛋白質(zhì)介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄終止轉(zhuǎn)錄出多順反子mRNA，翻譯后得到多種蛋白質(zhì)操縱子的基本結(jié)構(gòu)啟動(dòng)子P操縱序列O終止子5’3’CAP結(jié)合位點(diǎn)三個(gè)結(jié)構(gòu)基因ZYAβ半乳糖苷酶乳糖通透酶乙?；溉樘遣倏v子轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制（一）乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)5’PIP操縱序列O終止子3’CAP結(jié)合位點(diǎn)ZYA阻遏蛋白I×別乳糖（或IPTG）乳糖mRNA轉(zhuǎn)變5’PIP操縱序列O終止子3’CAP結(jié)合位點(diǎn)ZYA阻遏蛋白×I（二）阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)1.阻遏2.去阻遏啟動(dòng)子P操縱序列O終止子ZYAcAMPCAPcAMPCAPRNA聚合酶CAP結(jié)合位點(diǎn)mRNA5‘3‘2.高葡萄糖濃度5’啟動(dòng)子P操縱序列O終止子3’CAP結(jié)合位點(diǎn)ZYA×cAMP×1.低葡萄糖濃度（三）CAP-cAMP的正性調(diào)節(jié)二真核生物基因表達(dá)的調(diào)控（一）轉(zhuǎn)錄前基因水平的調(diào)控（二）轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控（三）轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控（四）翻譯水平的調(diào)控（五）翻譯后蛋白質(zhì)的加工（一）轉(zhuǎn)錄前基因水平的調(diào)控1對(duì)核酸酶敏感，活化基因區(qū)易被DNaseI降解2DNA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化3DNA堿基修飾呈低甲基化狀態(tài)4組蛋白的變化（二）轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控啟動(dòng)子沉默子增強(qiáng)子a.啟動(dòng)子：RNA聚合酶和基本轉(zhuǎn)錄因子識(shí)別和結(jié)合的部位，它們?cè)趩?dòng)子上組裝成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物b.增強(qiáng)子：長(zhǎng)度為100-200bp的含有特異的重復(fù)的DNA短片段，是一些特異的轉(zhuǎn)錄活化因子結(jié)合部位，可增強(qiáng)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄活性。c.沉默子：為負(fù)性調(diào)控元件。特異的蛋白質(zhì)因子與沉默子結(jié)合后可抑制基因轉(zhuǎn)錄起始。順式作用元件:DNA上的一段特定序列，可以和轉(zhuǎn)錄因子特異性結(jié)合。2.反式作用因子：

與順式作用元件特異結(jié)合的蛋白質(zhì)，可調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性轉(zhuǎn)錄因子啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)基因增強(qiáng)子沉默子轉(zhuǎn)錄因子RNA聚合酶IImRNA三.癌基因與抑癌基因（一）癌基因的發(fā)現(xiàn)與分類癌基因：是一類普遍存在于正常細(xì)胞內(nèi)調(diào)控細(xì)胞增殖和分化的重要基因當(dāng)它受到物理、化學(xué)或病毒等因素的作用，被“活化”而失去正常功能時(shí)才會(huì)導(dǎo)致正常細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化原癌基因：在正常細(xì)胞中以非激活形式存在的癌基因癌基因產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)的定位sis胞漿功能PDGFerb-B質(zhì)膜EGF受體ras胞漿具有G蛋白功能fosjun細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子部分癌基因的定位與功能（二）原癌基因的激活1.基因突變：各種理化因素造成的DNA損傷與突變2.基因重排：基因易位3.基因擴(kuò)增：4.基因插入：（三）抑癌基因1.視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（Rb）基因Rb基因P105Rb蛋白去磷酸化形式磷酸化形式促進(jìn)細(xì)胞分裂抑制細(xì)胞分裂2.P53基因P53基因P53蛋白分子量為53Kd調(diào)節(jié)細(xì)胞周期抑癌基因染色體定位RB113q1相關(guān)腫瘤視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤，肺癌等p5317p肺癌，肝癌等BRCA117q21乳腺癌p169q21黑色素瘤部分抑癌基因第五節(jié)基因重組、基因診斷與基因治療一、重組DNA（基因工程）在體外按照一定的目的和方案對(duì)DNA分子進(jìn)行人工操作，將同一來源或異源的基因進(jìn)行重組，然后把他們引入適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞中，隨著細(xì)胞的繁殖，DNA重組體得到擴(kuò)增，并同時(shí)得到表達(dá)（一）重組DNA常用的工具酶1.限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶專一性來源BamHIHindIIIEcoRI5’???GGATTC???3’5’???GAATTC???3’5’???AAGCTT???3’3’???CCTAGG???5’5’???CTTAAG???3’5’???TTCGAA???3’液化芽孢桿菌大腸桿菌Ry13流感嗜血桿菌Rd分子克?。簩我换蛞脒m當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞基因組DNA中，使其進(jìn)行復(fù)制，從而重組DNA的大量拷貝?；蚧蚪MDNA復(fù)制重組DNA（二）重組DNA中常用的載體1.質(zhì)粒：細(xì)菌染色體外能自主復(fù)制的小分子DNA，多為環(huán)狀雙鏈結(jié)構(gòu)克隆載體：能攜帶外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞，并能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制和表達(dá)的DNA分子自主復(fù)制2.噬菌體DNA：可在細(xì)菌內(nèi)復(fù)制3.病毒：可在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制4.酵母人工染色體載體：為酵母基因和質(zhì)粒pBR322人工拼接的載體，可在大腸桿菌中復(fù)制.2.DNA連接酶:3.逆轉(zhuǎn)錄酶:4.其它酶類:mRNAcDNA逆轉(zhuǎn)錄酶（三）基因工程的基本過程目的基因的制備載體DNA的選擇與制備目的基因與載體DNA的體外重組重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞篩選及鑒定含重組分子的受體細(xì)胞擴(kuò)增重組分子以表達(dá)目的基因目的基因擴(kuò)增與表達(dá)目的基因質(zhì)粒載體positiveGAPDH陽性對(duì)照500bp12M電泳圖：1：SHEE細(xì)胞2：SHEEC細(xì)胞3：DNAladderpGEM-Teasy載體圖重組質(zhì)粒的酶切鑒定圖1,3,5,7：重組質(zhì)粒；2,4,6,8：EcoRI酶切后的重組質(zhì)粒；M1：λDNA/EcoRI+HindIIImarkers；M2：DNAladder

2027bp5148bp500bpM112345678M2（四）基因工程的意義1.制藥2.農(nóng)業(yè)基因工程3.植物基因工程4.基因治療5.其它二、基因診斷基因診斷：