10.3: 顺式调节序列

Cis-regulatory Sequences
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Molecular Biology
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Cis-regulatory Sequences
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02:02 min
November 23, 2020

Overview

式调节序列是非编码 DNA 的短片段,与它们调节的基因存在于同一染色体上。这些片段作为转录调节因子的结合位点,转录调节因子是负责控制真核生物中不同细胞类型的基因转录和差异基因表达的蛋白质。式调控序列可以靠近目标基因,也可以位于 DNA 序列中的数千个碱基之外;然而,由于 DNA 在染色体中的紧密包装,那些距离较远的序列通常在空间上位于它们调节的基因附近。序列中接近的那些调节基因转录的起始,而那些距离较远的则增强或沉默基因转录。几个顺式调节序列的作用转录调节大多数基因;然而,有时,单个顺式调节序列会调节基因的转录。

当 DNA 为双螺旋形式时,转录因子与式调节序列结合。转录调节因子结合特异性序列,但也能够结合密切相关的序列。双螺旋有两种类型的沟:较小的小沟和较大的大沟。由于它们的大小,调节因子更有可能与主要 DNA 沟结合。转录调节因子通过存在于含氮碱基对边缘的特征化学特征来识别特定的式调节序列。例如,碱基具有不同的氢键供体和受体,它们沿着凹槽暴露,可以与转录调节因子形成氢键。由于这种结合也涉及许多非共价相互作用,因此这种结合非常稳定。

Transcript

转录调节因子是与非编码 DNA 的短而特定的片段结合的蛋白质,称为顺式调节序列。这些基因调控的基本组成部分存在于整个基因组中。

转录调节因子可以双螺旋形式与 DNA 上的式调节序列结合。DNA 的螺旋形式有两个大小不同的凹槽。较宽的凹槽(称为大沟)比较小的小沟更容易接近,导致大多数相互作用发生在大沟处。

含氮碱基的边缘沿着凹槽暴露在外,能够进行氢键和其他非共价相互作用。

转录调节因子的这种结合是序列特异性的;但是,密切相关的序列也被识别出来。由于涉及多种非共价相互作用,这种结合高度稳定。

式调控序列可以控制基因转录的各个方面,包括转录的抑制或起始,以及转录速率。

它们可以大致分为那些靠近转录位点的和那些相距数千个碱基对的。接近的通常是启动基因转录的启动子序列的一部分。

距离较远的转录可以参与增强或静音转录。通常,DNA 在染色体中的紧凑堆积导致这些序列在空间上接近它们所调节的基因,即使它们在序列中很远。

几个式调控序列的组合控制着大多数基因的表达。极少数情况下,一个基因将仅受单个序列的控制。

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