(3)增強子的位置可在基因5′上游、基因內或其3′下游的序列中,而其作用與所在基因旁側部位的方向似無關系,因為無論正向還是反向,它都具有增強效應;
(4)增強子所含核苷酸序列大多為重復序列,其內部含有的核心序列,對于它進入到另一宿主之后重新產生增強子效應至關重要;
(5)增強子一般都具有組織和細胞特異性;
(6)增強子在DNA雙鏈中沒有5′與3′固定的方向性;
(7)增強子可遠離轉錄起始點,通常在 1~4 kb(個別情況可達30 kb)外起作用;
(8)增強子的活性與其在DNA雙螺旋結構中的空間方向性有關。另外,許多增強子還受到外部信號的調控,如金屬硫蛋白基因的增強子就可對環境中的鋅、鎘濃度作出反應。
3、靜止子
類似增強子但起負調控作用的順式元件。靜止子與反式作用因子(蛋白質)結合后,使正調控系統失去作用。
三、轉錄的起始調節
(一)轉錄起始因子與起始復合物的裝置
RNA聚合酶需要先分別同SL1、TFⅡD、TFⅢB等一些轉錄起始因子結合,形成轉錄起始復合物(initiation complex)才能開始其轉錄活動。
轉錄因子都屬于多蛋白復合物,是由 TATA結合蛋白和各自獨有的一套TBP相關因子組成 。
類型II基因的轉錄因子 普遍性轉錄因子: 作用于基本核心啟動子如TATA box、INR(轉錄起始區),每種細胞類型都必需的,如TFIID/A/B/E/F/G/H/I等。
特異性轉錄因子: 作用于轉錄起始復合物形成過程的靶分子和控制位點,含DNA特異性序列結合結構域普遍性轉錄因子的結構與功能
TFIID的TBP(TATA binding protein)結構域結合啟動子的TATA box,促進其它轉錄因子的結合。TFII
I結合INR。許多普遍性轉錄因子含有與RNA聚合酶s因子相似的結構域,識別特異啟動子起始轉錄。
和激活結構域(有的兩者都有)。
RNA pol.II的結構與功能: CTD結構域含YSPTSPS的重復單位, 不同物種重復數不同,CTD對轉錄活性是必需的,其Ser/Thr可以被不同程度磷酸化在轉錄起始與延伸中具有重要作用。
例:RNA聚合酶Ⅱ 轉錄起始復合物的組裝
第一步是轉錄因子 TFⅡD與 TATA框特異性結合,形成 TFⅡD-啟動子復合體,后者進而指導聚合酶Ⅱ和其他基本轉錄因子與啟動子進行有序裝配,最后形成一個穩定的起始復合物。
四、調控轉錄的反式作用因子
能識別或結合在順式作用元件核心序列上參與調控靶基因轉錄效率的結合蛋白,稱為反式作用因子。
(一)反式作用因子的結構特征
1、DNA識別或DNA結合結構域
2、激活基因轉錄的功能結構域
3、結合其他蛋白或調控蛋白的調節結構域
(二)序列特異性DNA結合蛋白的幾種結構域
1.螺旋-轉角-螺旋結構 螺旋-轉角-螺旋(helix-turn-helix)
2.鋅指結構 鋅指(zinc finger)是由一小群氨基酸與一個鋅原子結合,在蛋白質中形成相對獨立的一個結構域,故而得名 .
3、亮氨酸拉鏈結構 亮氨酸拉鏈(leucine zipper,ZIP)結構也是轉錄因子DNA結合區的一種結構模式
4.螺旋-環-螺旋結構 螺旋-環-螺旋(helix-loop-helix,HLH)是新近發現的一種DNA結合區的結構模式
多細胞真核生物的一些基因表達常受體內外激素(hormone)的控制,
五、真核基因表達的激素調節
1、激素(hormone)的調控基因轉錄
(1)種類:甾類激素:
多肽激系
(2)甾體激素作用機制
甾體激素與受體蛋白結合,與靶基因 DNA上激素應答成分結合,再和其他因子協同作用來調控該基因的轉錄(如下圖 )。
六、Britten-Davidson模型
(一)Britten-Davidson調節模型
在個體發育期,許多基因可被協同調控,且重復序列在調控中具有重要的作用。
(二)參與調控的遺傳因子:
1、受體位點,位于結構基因5′端,可被激活因子激活因子激活。
2、整合基因,產生激活因子的基因。
3、感受位點,接受生物體對基因表達調控的信號。
通過特定的激活因子可以同時控制不連鎖但含用相應受體位點的多個結構基因協同表達。
含有相同受體位點的基因組成一組基因,類似原核生物的一個操縱子。
而整合基因類似于調節基因,但其轉錄受感受位點控制。
受體位點類似操縱基因,如果一個結構基因附近具有幾個不同的受體位點,各個受體位點可以被特異的激活因子所識別,結構基因能在不同的情況下表達,也就是說一個結構基因可以屬于幾個不同的組(圖10-12B)
。如果一個感受位點可控制幾個整合基因,則可同時產生幾種激活因子,使不同組的基因也能同時被激活而進行協同表達。
(二)重復序列在協同調控中的作用
真核生物基因表達的協同調控是多級別,也是經濟的調控方式,一種信號可以使不同的基因得到協同表達,其基礎是整合基因、受體位點上具有重復序列。