137-真核生物转录调控基础知识

刘小泽写于19.9.12 目的是搜集整理一下必备生物知识

Part1

来自：http://www.biomart.cn/specials/biosense/article/109930

真核生物基因的多级调控：

• 转录水平：DNA甲基化、基因印记、组蛋白共价修饰、染色质重塑、转录启动、ncRNA
• 转录后水平：转录后加工、非编码RNA、微小RNA、反义RNA、转录产物转运
• 翻译水平：翻译调控
• 翻译后水平：翻译后加工

转录调控要素：

• 顺式作用元件（cis-acting element）
  • 启动子（promoter）
  • 增强子（enhancer）
  • 沉默子（silencer）
  • 绝缘子（insulator）
• 反式作用因子（trans-acting factor）
  • 普通转录因子
  • 转录调控因子：DNA-蛋白互作；组织细胞特异性或基因特异性转录因子；类固醇激素、生长因子或其他刺激后开始表达
  • 共调节因子：蛋白-蛋白互作；共激活因子与共抑制因子

顺式作用元件的表观修饰：

• **DNA甲基化（**DNA methylation）：在甲基化酶（DNMTs，包括DNMT1、DNMT3a、DNMT3b）催化下，DNA的CG两个核苷酸，一个甲基添加到胞嘧啶的5’-C分子上，形成5-甲基化胞嘧啶
• DNA羟甲基化（DNA Hydroxymethylation）
• 组蛋白修饰（histone modification）
• 染色质重塑（chromatin remodeling）

Part2 Epigenomics Fact Sheet

来自：https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Epigenomics-Fact-Sheet

什么是表观组？

• The epigenome is a multitude of chemical compounds that can tell the genome what to do.
• 基因组中的DNA遵循一定的规律，去构建一个细胞中具有不同功能的蛋白
• 表观组的化学成分、蛋白复合物可以加到DNA上，指导基因激活还是关闭，控制细胞中蛋白合成，这个过程称为“mark”，也就是修饰
• 这些用来修饰的成分并不改变基因组的序列组成，只是改变了游戏规则
• 这些修饰成分有时可以在细胞间传递（例如细胞分裂时），另外还可以从上一代传给下一代

表观组做了什么？

人体中包含了超过万亿的细胞，在不同组织中担任不同功能，但是它们细胞核的基因组都是相同的，不同的就是其中不同的基因打开关闭状态。例如眼睛的细胞将检测光的基因特异性激活，而血红细胞会将与氧气运输相关的基因激活。

表观组由什么组成？

它是对DNA和DNA相关蛋白的一系列化学修饰，可以改变基因表达，可以遗传（通过减数分裂、有丝分裂）。修饰过程一般发生在发育和组织分化阶段，也会因环境或疾病而改变。

第一种修饰叫做：DNA甲基化，它可以直接影响DNA。这个过程中，在DNA甲基化转移酶的作用下，蛋白会携带甲基基团，