基因表达与调控预案.ppt

第十四章基因的表达与调控第一节原核基因转录的启动与终止一、启动子启动子( promoter ):转录的起始和链的选择信号的DN A核苷酸顺序就称为启动子,这个位点也是RNA聚合酶的结合起点。?启动子的结构:1975年 Pribnow 采用保护法先后测定了包括 T4噬菌体及 在内的 46 个不同来源基因的R NA聚合酶的保护区域,发现发现保护区段长度为 41~44bp ,范围在-20~+20 之间,分析这一序列发现在-1 0区有一保守顺序: T 40A 41T 25A 29A 30T 46G 17/46 89 89 50 65 65 100 37% 这一顺序称为-10 区或 pribnow 顺序( pribnow box) 。附:保护法:将 DNA 与 RNA 聚合酶结合后,加入 DNase I水解后得到的不被水解的保护片段。 Shall 利用保护法得到的 DNA 片段提纯后,加入 RNA 聚合酶发现 RNA 聚合酶不能与 DNA 片段结合,说明在被保护的 41~44bp 的 DNA 区段外还有与 RNA 聚合酶结合有关的序列。因此他采用较温和的核酸外切酶( S1 核酸酶)及足迹法进行分析, 发现被保护的区域有 60bp ( -40~+20 ),在-35 区还有一段保守序列: T 38T 37G 35A 27C 29A 26/46 85 83 81 61 69 52 % 这一序列称为-35 区或 sextama 顺序( Sextama box) . 附:足迹法( foot printing ):用于分析蛋白质与 DNA 结合的一种常用方法。蛋白质结合位点 1蛋白质结合位点 2从左到右蛋白质浓度增加整个启动子应包括-10 和-35 两个区域。说明: ?这两个区域的顺序来自于 ,它并不代表所有原核生物。?定点突变的结果表明,启动子的作用是整个区域而不是单个核苷酸,但单个核苷酸的突变会导致转录水平的上升或下降,特别是 A/T 突变为 G/C 下降更明显。?启动子的功能:是 RNA 聚合酶结合的位点,决定转录的起始位点及链的选择。-10 区是核心酶结合的位点, -35 区是σ因子结合的位点。? CRP 结合位点( cAMP reception protein binding site) 原核生物的基因上游除了含有启动子外,在某些编码分解代谢的操纵子前面还有一些与某种调节因子相结合的位点,从而对基因的表达起调控作用。其中研究得较多的是 乳糖操纵子与 cAMP 受体蛋白的结合位点,这个位点也称为 CAP 位点( catabolite gene activation protein site) ,位于-50~ -70 之间,含有两小段回文对称结构: CAAT TAAT GTGAG TTAG CTCAC TC ATT A 二、起录点、 SD 顺序及起译点?起录点:所谓的起录点是指转录的起始点。这一位点位于启动子-10 区的下游 10bp 处,原核生物基因起录点附近的三个核苷酸,大多数基因是 CAT , 所以在原核生物中也常用 CAT 表示起录点。但并不是绝对的,有时会有变化,如 CAC , TAC 等。一般来说,起录点可用 PyA/gPu 表示( A/g 表示大多数情况下是A,少数情况下是G)。转录就是从 A/g 位点开始。?翻译识别点( SD 顺序) :这一位点是核糖体识别并与 mRNA 结合的位点。在每个基因起始点的下游都有一小段富含嘌呤的顺序与 5’ AGGAGG3 ’。这一顺序可与核糖体 30S亚基上的 16S rRNA 的3 ’末端富含嘧啶的顺序 5’ U 3’互补,这一顺序就称为 Shine- Dalgarno ( SD 顺序)。典型的 SD 顺序是 AGGAGG ,但事实上在这 6bp 中,只要有连续的3个以上 UCCU 互补,便可作为核糖体的识别顺序,但是 SD 的长度会直接影响mRNA与核糖体结合的紧密度,从而影响翻译效率。 SD 顺序位于起录点下游,起译点上游,距起译点5 -16 bp,而与 CAT 的距离变化较大。?起译点:所谓的起译点就是翻译的起始位点。在原核生物中一般是ATG, 极少数是GTG,编码fMet。