简述真喝生物基因转录分子间相互作用(反式作用元件)的种类及相关技术
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/15 06:53:24
简述真喝生物基因转录分子间相互作用(反式作用元件)的种类及相关技术
简述真喝生物基因转录分子间相互作用(反式作用元件)的种类及相关技术
简述真喝生物基因转录分子间相互作用(反式作用元件)的种类及相关技术
虽然我是这方面专家,但是也无法在一个帖子内给你都说清楚.在互动百科上找了一个文章.要是不懂再问.
基因转录有正调控和负调控之分.如细菌基因的负调控机制是当一种阻遏蛋白(repressor protein)结合在受调控的基因上时,基因不表达;而从靶基因上去除阻遏蛋白后,RNA聚合酶识别受调控基因的启动子,使基因得以表达,这是正调控.这种阻遏蛋白是反式作用因子.而顺式作用因子则指的是基因上与反式作用因子结合的对基因表达起调控作用的基因序列.
1 简介
2 方法
3 转录因子
4 分类
5 转录调控区
6 转录抑制区
7 转录因子的作用
转录因子 - 简介
转录因子基因转录有正调控和负调控之分.如细菌基因的负调控机制是当一种阻遏蛋白(repressor protein)结合在受调控的基因上时,基因不表达;而从靶基因上去除阻遏蛋白后,RNA聚合酶识别受调控基因的启动子,使基因得以表达,这是正调控.这种阻遏蛋白是反式作用因子.
转录因子(transcription factor)是起正调控作用的反式作用因子.转录因子是转录起始过程中RNA聚合酶所需的辅助因子.真核生物基因在无转录因子时处于不表达状态,RNA聚合酶自身无法启动基因转录,只有当转录因子(蛋白质)结合在其识别的DNA序列上后,基因才开始表达.转录因子是指能够结合在某基因上游特异核苷酸序列上的蛋白质,这些蛋白质能调控该基因的转录.转录因子可以调控核糖核酸聚合酶(RNA聚合酶)与DNA模板的结合.转录因子不单与DNA序列上的启动子结合,也可以和其它转录因子形成一转录因子聚合体来影响基因的转录.转录因子结构可包含有不同区域:①DNA结合域(DNA binding domain),多由60-100个氨基酸残基组成的几个亚区组成;②转录激活域(activating domain),常由30-100氨基酸残基组成,这结构域有富含酸性氨基酸、富含谷氨酰胺、富含脯氨酸等不同种类,一酸性结构域最多见;③连接区,即连接上两个结构域的部分.不与DNA直接结合的转录因子没有DNA结合域,但能通过转录激活域直接或间接作用与转录复合体而影响转录效率.
转录因子的结合位点(transcription factor binding site,TFBS)是转录因子调节基因表达时,与mRNA结合的区域.按照常识,转录因子(transcription factor,TF)的结合位点一般应该分布在基因的前端,但是,新的研究发现,人21和22号染色体上,只有22%的转录因子结合位点分布在蛋白编码基因的5'端.
转录因子 - 方法
这篇文章的试验方法是,通过高密度的寡核苷酸芯片,反映出人21和22号染色体的几乎所有的非重复序列,通过这种芯片,检测三种转录因子,Sp1、 cMyc、和p53的结合位点.结果表明,每种转录因子都有大量的TFBS与之结合.然而,只有22%的转录因子结合位点分布在蛋白编码基因的5'端, 36%的TFBS分布在蛋白编码基因的中部或3'端,并且这36%的TFBS常常和基因组中的非蛋白编码RNA分布在一起.这暗示,在人的基因组中,不仅包含蛋白编码基因,也包含数量相当的非编码基因(noncoding genes),他们都受常见的转录因子所调控.
转录因子 - 转录因子
基因转录有正调控和负调控之分.如细菌基因的负调控机制是当一种阻遏蛋白(repressor protein)结合在受调控的基因上时,基因不表达;而从靶基因上去除阻遏蛋白后,RNA聚合酶识别受调控基因的启动子,使基因得以表达,这是正调控.这种阻遏蛋白是反式作用因子.
转录因子(transcription factor)是起正调控作用的反式作用因子.转录因子是转录起始过程中RNA聚合酶所需的辅助因子.真核生物基因在无转录因子时处于不表达状态,RNA聚合酶自身无法启动基因转录,只有当转录因子(蛋白质)结合在其识别的DNA序列上后,基因才开始表达.
真核生物在转录时往往需要多种蛋白质因子的协助.一种蛋白质是不是转录机构的一部分往往是通过体外系统看它是否是转录起始所必须的.
转录因子 - 分类
转录因子结合位点(1)RNA聚合酶的亚基,它们是转录必须的,但并不对某一启动子有特异性.
(2)某些转录因子能与RNA聚合酶结合形成起始复合物,但不组成游离聚合酶的成分.这些因子可能是所有启动子起始转录所必须的.但亦可能仅是譬如说转录终止所必须的.但是,在这一类因子中,要严格区分开哪些是RNA聚合酶的亚基,哪些仅是辅助因子,是很困难的.
(3)某些转录因子仅与其靶启动子中的特异顺序结合.如果这些顺序存在于启动子中,则这些顺序因子是一般转录机构的一部分.如果这些顺序仅存在于某些种类的启动子中,则识别这些顺序的因子也只是在这些特异启动子上起始转录必须的.
黑腹果蝇的RNA聚合酶需要至少两个转录因子方能在体外起始转录.其中一个是B因子,它与含TATA盒的部位结合.人的因子TFⅡD亦和类似的部位结合.同样,CTF(CAAT结合因子)则与腺病毒的主要晚期启动子中与CAAT盒同源的部位相结合.结合在上游区的另一个转录因子是USF(亦称MLTF),则可以识别腺病毒晚期启动子中靠近-55的顺序.转录因子Sp1则能和GC盒相结合.在SC40启动子中有多个GC盒,位于-70到-110之间.它们均能和Sp1相结合.然而含有GC盒的不同的DNA顺序与Sp1的亲和力却各不相同.可见GC盒两侧的顺序对Sp1-GC盒的结合究竟如何能影响转录.有时候需要几个转录因子才能起始转录.例如胞苷激酶的启动子需要Sp1与GC盒结合和CTF与CAAT盒结合;腺病毒晚期启动子需要TFⅡD与TATA盒结合和USF与其邻近部位相结合.以上所述的因子是一般转录都需要的,似乎并没有什么调节功能.另一些转录因子则可以调控一组特殊基因的转录.热休克基因就是一个很好的例子.真核生物的热休克基因在转录起始点的上游15bp处有一个共同顺序.HSTF因子仅在热休克细胞中有活性.它与包括热休克共同顺序在内的一段DNA相结合,所以这个因子的激活可以引起约包括20个基因的一组基因起始转录.在这里,转录因子和RNA聚合酶Ⅱ之间关系很类似细菌的σ因子
转录因子 - 转录调控区
同一家族的转录因子之间的区别主要在转录调控区.
转录调控区包括转录激活区 (transcription activation domain) 和转录抑制区 (transcription repression domain) 二种.近年来,转录的激活区被深入研究.它们一般包含DNA结合区之外的30-100个氨基酸残基,有时一个转录因子包含不止一个转录激活区.如控制植物储藏蛋白基因表达的VP1和PvALF转录因子,它们的N-末端酸性氨基酸保守序列都具有转录激活能力,与酵母转录因子GCN4和病毒转录因子的VP16的酸性氨基酸转录激活区有较高同源性 (Bobb et al., 1996).典型的植物转录因子激活区一般富含酸性氨基酸、脯氨酸或谷氨酰胺等,如GBF (G-box binding factor) 含有的GCB盒 (GBF conserved box) 激活结构域 (lunwen114 and Bevan, 1998).
转录因子 - 转录抑制区
也是转录因子调控表达的重要位点,但是对其作用机理研究尚不深入.可能的作用方式有三种:1)与启动子的调控位点结合,阻止其它转录因子的结合;2)作用于其它转录因子,抑制其它因子的作用;3)通过改变DNA的高级结构阻止转录的发生.
转录因子必须在核内作用,才能起到调控表达的目的.因此,转录因子上的核定位序列是其重要的组成部分.一般一个或多个核定位序列在转录因子中不规则分布,同时也存在不含核定位序列的转录因子,它们通过结合到其它转录因子上进入细胞核.核定位序列一般是转录因子中富含精氨酸和赖氨酸残基的区段.目前,水稻中的GT-2、西红柿中的HSFA1-2、玉米的O2和碗豆的PS-IAA4和6等转录因子中的核定位序列都已被鉴定 (Boulikas, 1994; Dehesh et al., 1995; Lyck et al., 1997; Varagona et al., 1992; Abel and Theologis, 1995).
绝大多数转录因子结合 DNA前需通过蛋白质-蛋白质相互作用形成二聚体或多聚体.所谓二聚体化就是指两分子单体通过一定的结构域结合成二聚体,它是转录因子结合DNA时最常见的形式.由同种分子形成的二聚体称同二聚体,异种分子间形成的二聚体称异二聚体.这种多聚体的形成是转录因子上的寡聚化位点 (oligomerization site) 相互作用的结果,寡聚化位点的氨基酸序列很保守,大多与DNA结合区相连并形成一定的空间构象.除二聚化或多聚化反应,还有一些调节蛋白不能直接结合DNA,而是通过蛋白质-蛋白质相互作用间接结合DNA,调节基因转录,这样就形成了一个表达调控的复合物.
转录因子 - 转录因子的作用
是通过和顺式因子的互作来实现的.这段序列可以和转录因子的DNA结合域实现共价结合,从而对基因的表达起抑制或增强的作用.与核心酶之间的关系.