真核基因表达调节

真核基因表达的调节 多级调节，特有长期调控。

（一）转录前调节：通过改变DNA序列和染色质结构而影响基因表达。1.染色质的丢失：某些低等真核生物在发育早期可丢失一半染色质，生殖细胞除外。红细胞成熟时细胞核丢失。2.基因扩增：细胞在短期内大量产生某一基因的拷贝。如发育时核糖体基因的扩增。3.染色体DNA序列重排：淋巴细胞成熟时抗体基因重排，可产生许多种抗体分子。4.DNA修饰和异染色质化：高等动物常用异染色质化的方法永久关闭不需要的基因。甲基化可改变染色质结构、DNA构象、稳定性及与蛋白质作用方式，非活性区甲基化程度高。去甲基化能诱导基因的重新活化。 （二）转录活性的调节：分两步，先活化，再与其他因素作用1.染色质的活化：使基因区呈疏松状态2.激素的诱导：固醇类激素进入细胞核，与非组蛋白作用，促进转录。3.增强子：与启动子位置无关，无方向性。

（三）转录后调节：加帽子和尾可延长寿命，选择性剪接、RNA编辑可产生不同的信使RNA。 （四）翻译水平调节：主要是控制稳定性和有选择地翻译。某些蛋白因子可起保护作用，翻译控制RNA可与之形成双链，抑制翻译。对eIF2的磷酸化也可抑制翻译。

（五）翻译后的调节：翻译后加工也有调控作用。不同的加工方式可产生不同蛋白。将蛋白转变为易降解的形式，促进水解也是调控手段。

三、真核基因组结构特点： 1．转录产物为单顺反子：真核基因的转录产物一般是单顺反子，即一个编码基因转录生成一个mRNA分子，并指导翻译一条多肽链。 2．大量重复序列：真核基因组中含大量的重复序列，这些重复序列大部分是没有特定生物学功能的DNA片段，可占整个基因组DNA的90%。根据重复频率可将其分为高度重复序列、中度重复序列和单拷贝序列。 3．断裂基因：真核生物中的基因具有不连续性，即一个基因的编码序列往往被一些非编码序列分隔开。基因中能够转录并进一步编码多肽链合成的部分称为外显子（exon），而在转录后会被剪除的部分则称为内含子。

三、真核基因表达调控的特点： 1．RNA聚合酶活性受转录因子调控：真核生物中存在RNA polⅠ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的RNA聚合酶，分别负责转录不同的RNA。这些RNA聚合酶与相应的转录因子形成复合体，从而激活或抑制该酶的催化活性。 2．染色质结构改变参与基因表达的调控：真核生物DNA与组蛋白结合并形成核小体的结构，再进一步形成染色质。当真核基因被激活时，染色质的结构也随之发生改变。主要的改变有： ⑴单链DNA形成：基因被激活后，双链DNA解开成单链以利于转录，从而形成一些对DNAaseⅠ的超敏位点。 ⑵DNA拓朴结构改变：天然双链DNA均以负性超螺旋构象存在，当基因激活后，则转录区前方的DNA拓朴结构变为正性超螺旋。正性超螺旋可阻碍核小体形成，并促进组蛋白解聚。 ⑶核小体不稳定性增加：由于组蛋白修饰状态改变，巯基暴露等原因而引起核小体结构改变。 3．正性调节占主导：真核基因一般都处于阻遏状态，RNA聚合酶对启动子的亲和力很低。通过利用各种转录因子正性激活RNA聚合酶是真核基因调控的主要机制。 4．转录和翻译过程分别进行：转录与翻译过程分别存在于不同的亚细胞部位，可分别进行调控。 5．转录后加工修饰过程复杂：特别是mRNA，转录后仅形成其初级转录产物——HnRNA，然后再经剪接、加帽、加尾等加工修饰，才能转变为成熟的mRNA。