第十三章 真核生物的基因表达

1、真核生物基因表达调控涉及哪些生命活动过程？

真核基因的表达调控，贯穿于从DNA到有功能的蛋白质的全过程。染色体 和染色质的活性、转录、转录初始产物的加工、翻译等的调控是基因调控的重要调节过程。

2、简要概括真核生物基因表达调控的7个层次？ 1染色体和染色质水平上的结构变化与基因活化调节 ○

2转录水平上的调控，包括基因的开与关，转录效率的高和低。 ○

3RNA加工水平上的调控，包括对初始转录产物的特异性剪接、修饰、火花、编○辑等。

4转录后加工产物在从细胞核向细胞质转运过程中所受到的调控。 ○

5翻译水平的控制，对哪一种mRNA结合核糖体进行翻译的选择以及蛋白质合成○

量的控制。

6蛋白质合成以后选择性的被激活的控制，蛋白质和酶分子水平上的剪切、○活性水平的控制。

7控制mRNA的选择性降解的调控。 ○

3、真核生物基因表达调控与原核生物相比有什么异同点？ 不同点：（新书P390）

1原核细胞的染色质是裸露的DNA，而真核生物细胞染色质则是由DNA与组蛋白○

紧密结合形成的核小体。在原核生物中，染色质结构对基因的表达没有明显的调控作用，而在真核生细胞中这种作用十分明显。

2在原核基因转录的调控中，既有用激活物的调控（正调控）○，也有用阻遏物的调控（负调控），二者同种重要，（新书P410真核与原核生物转录水平的调节控制第3小点第5行”原核生物通常以负调控为主。。。。。”）而真核细胞中虽然也有正调控成分和负调控成分，但主要是正调控，且一个真核基因通常都有多个调控序列，必须有多个激活物同时特异地结合上去并协同作用，才能调节基因的转录。

3原核基因的转录翻译通常是偶联的，而真核生物在时空上是分开的，○调控更复杂。

4调控特异性表达机制（细胞特异性或组织特异性）○。

1转录水平调控和转录后水平调控，并以转录水平调控为重要 相同点：○

2结构基因上游和下游（甚至内部）存在许多特异的调控成分，并依靠○

异蛋白质因子与这些调控成分的结合与否调控基因的转录。 3共同的起源与相同的分子基础 ○

4、简述转录水平真核生物与原核生物调控的区别？

①原核生物功能相关的基因常组织在一起构成操纵子，作为基因表达和调节的单元；真核生物基因不组成操纵子，每个基因都有其自身的基本启动子和调节元件，单独进行转录，但在相关基因之间也存在着协同调节，拥有共同顺式作用元件和反式作用因子的基因组成基因群(gene battery)；

②原核生物的调节元件种类较少，主要包括上游的启动区域调控元件和激活蛋白(activator)、以及阻遏蛋白(repressor)的结合位点；而真核生物的调节元件种类很多，包括上游调节元件，如组成型元件、增强子和沉默子以及反式作用因子如激活因子、阻遏因子等。它们由许多短的共有序列组成，能独立活化基因表达，在基因组中的许多中等重复序列也可作为调节元件；

③无论是原核还是真核生物，其转录都受反式调节因子(转录激活因子或抑制因子)的调节。这类调节可在两个水平上进行：一是通过调节因子的生物合成(即对其种类和数量的调节)，其过程缓慢而持续，主要涉及到细胞的分化等；二是通过对它们进行构象转变或共价修饰(即对其活性的调节)。真核生物以正调节为主．真核生物基因表达的调节因子主要以共价修饰为主，如磷酸化与去磷酸化的调节。

④真核生物具有染色质结构，基因活化首先需要改变染色质的状态，使转录因子能够接触并作用于启动子，称此过程为染色质改型(chromatin remodeling)。染色质水平的调节主要涉及真核生物发育与细胞分化等调节。

5、什么是增强子？其特点如何？增强子对转录有哪些正调控作用？

增强子：是指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。其发挥作

用的方式通常与方向、 距离无关，而且具有组织特异性。它一般与转录激活因子结合，通过作用于转录起始复合物增强RNA聚合酶的活性 ，从而促进转录。

增强子作用特点： 1增强转录作用明显 ○

2可位于基因组任何位置,没有基因专一性 ○

3不具有方向性 ○

4可远距离作用 ○

5增强效应具有组织或细胞特异性,只有特定的蛋白质参与才发挥作用 ○

6大多为重复序列,一般长50bp ○

7核心序列: (G)TGGA/TA/TA/T(G) ○

8许多增强子受外部信号调控 ○

增强子对转录的正调控作用：

1增强子和UPE都可以被反式作用的调控因子结合，引起DNA构象变化，甚至○

DNA螺旋弯曲，形成环状结构。结合到增强子上的各种反式作用因子之间相互作用，并接触作用于启动子上的各种蛋白质因子，促进转录起始物（PIC）组装，从而激活转录。

2增强子序列原件是一些特异蛋白质因子的结合位点，○它能使模板DNA固定在细胞核特定结构如核基质上，有利于DNA拓扑异构酶发挥作用。

6、简述Britten—Davidson模型。该模型有何特点？

通过特定的激活因子可以同时控制含有相同受体基因的许多结构基因的协同表达。含有相同受体基因的结构基因组成一组（set）。

（1）多重调节基因：如果一个传感基因可以控制几个整合基因，可同时产生几

种激活因子，那么，不同组的基因也可以同时被激活进行协同表达。

（2）多重受体基因：如果一个结构基因的邻近具有几个不同的受体基因，每个

受体基因可以被一个特异性的激活因子所识别，那么这个结构基因就能在不同情况下表达。

特点：许多基因可同时被调控，其调节单位（整合基因和受体基因）可能是一

些重复性的DNA序列。

7、反式作用因子的DNA结合结构域有哪些？

DNA结合结构域；转录激活结构域；二聚化结构域。

8、常见的蛋白质与DNA结合区域的一些特殊结构基序有那些种类？

1螺旋—转角—螺旋结构基序○2螺旋—突环—螺旋结构基序○3锌指结构基序○4○

5碱性结构基序○6β折叠 亮氨酸拉链结构基序○

9、名词解释

绝缘子：绝缘子(insulator)是近年发现的一类特殊顺式作用元件，它不同于增

强子，其功能是阻止激活或阻遏作用在染色质上的传递，使染色质的活性限定于结构域之内。

HTH: helix-turn-helix螺旋—转角—螺旋结构基序：2个?螺旋被一个?转角

隔开。识别螺旋，与DNA在大沟中特异结合。另一段螺旋，与DNA非特异结合

HLH: Helix-loop-helix 螺旋—突环—螺旋结构基序：40～50aa，同时具有DNA

结合和形成蛋白质二聚体的功能，含2个亲脂性?-helix（15~16aa）, 由连接区（9~20aa）连接；两性螺旋形成两个面,一个代表疏水氨基酸,另一面代表带电氨基酸.这个蛋白质通过两个螺旋相应表面的疏水残基的相互作用,可形成同源二聚体和异源二聚体.这些两亲性螺旋形成二聚体的能力是所有HLH蛋白质都具有的,环的作用可能仅仅使两个螺旋区自由独立的作用.

ZF: zinc finger锌指结构基序含有7-11个锌和9个有规律重复单位.。每个单

位有约30个AA残基组成独立的结构域,23个残基构成锌指的突出部分.锌离子是形成和维持这一结构的关键.。锌指头部进入DNA分子大沟中,每个指结合5个碱基对,共45个碱基对,与5SrRNA基因启动子长度接近.

第十四章

1、写出逆转录病毒与逆转录病毒基因组的特点。

2、逆转录酶有哪三种酶的活力？简述逆转录过程？

三、选择题

1、RNA 合成的底物是------ ---------。

A dATP, dTTP , dGTP , d CTP BATP, TTP , GTP , CTP C ATP ,GTP, CTP,UTP D 、GTP, CTP,UTP，TTP

2．模板DNA的碱基序列是3′—TGCAGT—5′，其转录出RNA碱基序列是： A．5′—AGGUCA—3′ B．5′—ACGUCA—3′ C．5′—UCGUCU—3′ D．5′—ACGTCA—3′ E．5′—ACGUGT—3′

3、转录终止必需 。

A、终止子 B、ρ因子 C、DNA和RNA的弱相互作用 D上述三种

4、在转录的终止过程中，有时依赖于蛋白辅因子才能实现终止作用，这种蛋白辅因子称为---- -----。

A σ 因子 B ρ因子 C θ因子 D IF因子 5．识别RNA转转录终止的因子是：

A．α因子 B．β因子 C．σ因子 D．ρ因子 E．γ因子

6．DNA复制和转录过程有许多异同点,下列DNA复制和转录的描述中错误的是： A．在体内以一条DNA链为模板转录，而以两条DNA链为模板复制 B．在这两个过程中合成方向都为5′→3′ C．复制的产物通常情况下大于转录的产物 D．两过程均需RNA引物

E．DNA聚合酶和RNA聚合酶都需要Mg2+

7、核基因mRNA 的内元拼接点序列为 。