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在 ざい 遗传学 がく 中 なか ,启动子 こ (promoter )是 ぜ 指 ゆび 一 いち 段 だん 能 のう 使 し 特定 とくてい 基 もと 因 いん 进行转录 的 てき DNA 序列 じょれつ 。启动子 こ 可 か 以被RNA聚合酶 辨 べん 认,并开始 はじめ 转录合成 ごうせい RNA 。在 ざい RNA 合成 ごうせい 中 ちゅう ,启动子 こ 可 か 以和调控基 もと 因 いん 转录的 てき 转录因子 いんし 产生相互 そうご 作用 さよう ,控 ひかえ 制 せい 基 もと 因 いん 表 ひょう 达 (转录 )的 てき 起 おこり 始 はじめ 时间和 わ 表 ひょう 达的程度 ていど ,包含 ほうがん 核心 かくしん 启动子 こ 区域 くいき 和 わ 调控区域 くいき ,就像“开关”,决定基 もと 因 いん 的 てき 活 かつ 动,继而控 ひかえ 制 せい 细胞 开始生 せい 产哪一 いち 种蛋白 たんぱく 质 。
启动子 こ 位 い 于控制 せい 基 もと 因 いん 表 ひょう 达的调控序列 じょれつ 中 なか 、基 もと 因 いん 转录起 おこり 始 はじめ 位 い 点 てん 的 てき 上 じょう 游 ゆう (朝 あさ 向 こう DNA正 せい 义链的 てき 5′ 方向 ほうこう ),长约100~1000个碱基对 。启动子 こ 本身 ほんみ 并无编译功 こう 能 のう ,但 ただし 它拥有 ゆう 对基因 いん 翻 こぼし 译氨基 もと 酸 さん 的 てき 指 ゆび 挥作用 よう ,就像一 いち 面 めん 旗 はた 帜,其核心 こころ 部分 ぶぶん 是 ぜ 非 ひ 编码区 く 上 うえ 游 ゆう 的 てき RNA聚合酶 结合位 い 点 てん ,指 ゆび 挥聚合 あい 酶的合成 ごうせい ,这种酶指导RNA的 てき 复制合成 ごうせい 。因 よし 此该段位 だんい 的 てき 启动子 こ 发生突变 (变异),将 はた 对基因 いん 的 てき 表 ひょう 达有着 ぎ 毁灭性 せい 作用 さよう 。
完全 かんぜん 的 てき 启动子 こ 称 しょう 为规范序列 じょれつ 。
启动子 こ 代表 だいひょう 一些重要的元件可以与其他调节区域(如增强 ぞうきょう 子 こ 、沉默子 こ 、边界元 もと 件 けん 或 ある 绝缘子 こ )合作 がっさく 一致 いっち ,以主导基 もと 因 いん 转录 的 てき 水平 すいへい 。由 よし 于启动子一般都是在基因的上游,启动子 こ 所在 しょざい 的 てき 位置 いち 或 ある 是 ぜ 转录起 おこり 始点 してん 会 かい 由 ゆかり +1开始编号。上 うえ 游 ゆう 的 てき 位置 いち 所以 ゆえん 都 と 是 ぜ 由 ゆかり +1逆数 ぎゃくすう 的 てき 负数,例 れい 如-100就是位置 いち 100的 てき 上 うえ 游 ゆう 碱基对 。以下 いか 是 ぜ 各 かく 种启动子:
核心 かくしん 启动子 こ 是 ぜ 引发转录的 てき 必要 ひつよう 部分 ぶぶん 及转录起始点 してん ,位置 いち 约为-35。且是RNA聚合酶 的 てき 结合位 い 点 てん 及一般转录因子结合位点。
近 きん 端 はし 启动子 こ 是 ぜ 基 もと 因 いん 的 てき 近 きん 端 はし 序列 じょれつ 上 じょう 游 ゆう ,包括 ほうかつ 一些基本的调控元件,位置 いち 约为-250,且是特定 とくてい 转录因子 いんし 结合位 い 点 てん 。
远处启动子 こ 是 ぜ 基 もと 因 いん 的 てき 远处序列 じょれつ 上 じょう 游 ゆう ,包括 ほうかつ 一些额外的调控元件,影 かげ 响力较近端 はし 启动子 こ 弱 じゃく 。它是在 ざい 上 うえ 游 ゆう 更 さら 远的位置 いち (但 ただし 不 ふ 是 ぜ 位置 いち 性 せい 的 てき 增强 ぞうきょう 子 こ 或 ある 调控区域 くいき ),是 ぜ 特定 とくてい 转录因子 いんし 结合位 い 点 てん 。
启动子 こ 规范序列 じょれつ 的 てき 用途 ようと 一般都是有问题的,且可引致 いんち 对启动子序列 じょれつ 的 てき 误解。在 ざい 规范序列 じょれつ 中 ちゅう ,转录因子 いんし 结合位 い 点在 てんざい 特定 とくてい 细胞 情 じょう 况下有 ゆう 一个单独的序列会与蛋白 たんぱく 质牢固 ろうこ 地 ち 结合。但 ただし 是 ぜ 自然 しぜん 选择会 かい 偏向 へんこう 较低能 ていのう 量的 りょうてき 结合,作 さく 为一种调节转录输出。这种最 さい 普遍 ふへん 的 てき 序列 じょれつ 称 しょう 为野生 やせい 型 がた 序列 じょれつ 。这纵然 しか 不 ふ 是 ぜ 最 さい 有利 ゆうり 的 てき 序列 じょれつ ,最近 さいきん 证据显示多 た 种基因 いん (包括 ほうかつ 原 はら 癌 がん 基 もと 因 いん )都 みやこ 有 ゆう G四股 しこ 结构 作 さく 为潜在 せんざい 调控信号 しんごう 。
在 ざい 演 えんじ 化 か 生物 せいぶつ 学 がく 的 てき 一个主要问题是修补启动子序列在演化过程中的重要性,例 れい 如人 ひと 类血 ち 统从黑 くろ 猩猩 しょうじょう 分 ぶん 开后的 てき 改 あらため 变。某 ぼう 些演化 か 生物 せいぶつ 学 がく 家 か 建 けん 议启动子的 てき 演 えんじ 化 か 或 ある 调节区域 くいき 可能 かのう 比 ひ 序列 じょれつ 编码更 さら 重要 じゅうよう 。
在 ざい 原核 げんかく 生物 せいぶつ 中 なか ,启动子 こ 包含 ほうがん 两个短 たん 序列 じょれつ 位 い 于从转录 起 おこり 结点起 おこり 计的-10及-35上 じょう 游 ゆう 位置 いち 。位 い 于-10的 てき 序列 じょれつ 称 しょう 为普 ひろし 里 さと 布 ぬの 诺框或 ある -10元 げん 件 けん ,及通常 つうじょう 包含 ほうがん 6个核 かく 苷 TATAAT。普 ひろし 里 さと 布 ぬの 诺框在 ざい 开始转录是 ぜ 绝对必要 ひつよう 的 てき 。其他位 い 于-35的 てき 序列 じょれつ 通常 つうじょう 包含 ほうがん 6个核苷TTGACA。它的出 で 现可以帮助 すけ 非常 ひじょう 高 だか 的 てき 转录率 りつ 。一些启动子含有所谓的“延伸 えんしん -10元 げん 件 けん ”(同 どう 源 みなもと 序列 じょれつ 5'-TGNTATAAT-3'),从这些元件 けん 开始,-35元 げん 件 けん 在 ざい 转录时显得 とく 不 ふ 重要 じゅうよう 。上述 じょうじゅつ 的 てき 启动子 こ 结构只 ただ 有 ゆう 以原核 かく 生物 せいぶつ RNA聚合酶 的 てき σ しぐま -70形式 けいしき 来 らい 辨 べん 认。原核 げんかく 生物 せいぶつ RNA聚合酶复合 ごう 物 ぶつ 连同其他σ しぐま 因子 いんし 可 か 以辨认不同 ふどう 的 てき 核心 かくしん 启动子 こ 序列 じょれつ 。
启动子 こ 是 ぜ 一段位于结构基因5‘端 はし 的 てき 上 うえ 游 ゆう 区 く 的 てき DNA序列 じょれつ ,能 のう 激 げき 活 かつ RNA聚合酶,使 つかい 之 の 与 あずか 模 も 板 ばん DNA准 じゅん 确地结合并具有 ぐゆう 转录起 おこり 始 はじめ 的 てき 特 とく 异性。
以下 いか 是 ぜ 核 かく 苷出现的概 がい 率 りつ :
序列 じょれつ
核 かく 苷
-10序列 じょれつ
T
A
T
A
A
T
77%
76%
60%
61%
56%
82%
-35序列 じょれつ
T
T
G
A
C
A
69%
79%
61%
56%
54%
54%
真 ま 核 かく 生物 せいぶつ 启动子 こ 是 ぜ 极端的 てき 分化 ぶんか 及很难表现其特 とく 征 せい 。它们一般 いっぱん 处于基 もと 因 いん 的 てき 上 じょう 游 ゆう 及有着 ぎ 远离转录 起 おこり 始点 してん 的 てき 调控元 もと 件 けん 。转录复合物 ぶつ 可 か 以引起 おこり 脱 だつ 氧核糖 とう 核酸 かくさん (DNA)向 こう 自己 じこ 屈曲 くっきょく ,以容许放置 ほうち 调控序列 じょれつ 。很多真 ま 核 かく 生物 せいぶつ 启动子 こ ,但 ただし 不 ふ 是 ぜ 全部 ぜんぶ ,都 と 包含 ほうがん 一 いち 个TATA盒 (序列 じょれつ TATAAA)会 かい 与 あずか TATA结合蛋白 たんぱく 结合,以协助 じょ 形成 けいせい RNA聚合酶 转录复合物 ぶつ 。[ 1] TATA盒一般会处于非常接近转录起始点(通常 つうじょう 于50个碱基对 以内 いない )。
真 ま 核 かく 生物 せいぶつ 启动子 こ 调控序列 じょれつ 一 いち 般与转录因子 いんし 结合,当 とう 中 なか 涉 わたる 及形成 けいせい 转录复合物 ぶつ 。一 いち 个例子 こ 是 ぜ E盒(序列 じょれつ CACGTG),它会与 あずか 碱性螺旋 らせん -环-螺旋 らせん (bHLH)的 てき 转录因子 いんし 结合。[ 2]
启动子 こ 序列 じょれつ (P)与 あずか σ しぐま 因子 いんし RNA聚合酶 复合物 ぶつ (R)的 てき 结合涉 わたる 及两个步骤:
R
+
P
↔
RP
(closed)
{\displaystyle {\mbox{R}}+{\mbox{P}}\leftrightarrow {\mbox{RP}}_{\mbox{(closed)}}}
RP
(closed)
→
RP
(open)
{\displaystyle {\mbox{RP}}_{\mbox{(closed)}}\rightarrow {\mbox{RP}}_{\mbox{(open)}}}
与 あずか 启动子 こ 功 こう 能 のう 变异有 ゆう 关的疾病 しっぺい [ 编辑 ]
以下 いか 是 ぜ 从人 ひと 类孟德 とく 尔遗传学 (OMIM)证实与启动子 こ 故障 こしょう 有 ゆう 关,不 ふ 论是因 いん 启动子 こ 序列 じょれつ 直接 ちょくせつ 突变 或 ある 是 ぜ 转录因子 いんし 或 ある 转录共 ども 激 げき 发因子 いんし 的 てき 突变。而多种癌 がん 症 しょう 都 と 没 ぼつ 有 ゆう 列 れつ 下 か 是 ぜ 因 いん 为从染色 せんしょく 体 たい 易 えき 位 い 产生嵌 はま 合 ごう 基 もと 因 いん :
要 よう 留意 りゅうい 的 てき 是 ぜ 在 ざい 病原 びょうげん 学 がく 上大 かみおお 部分 ぶぶん 的 てき 疾病 しっぺい 都 と 是 ぜ 异质的 てき ,而在分子 ぶんし 层面上 じょう 一种疾病往往是指多种疾病,纵然它们的 てき 病 びょう 征 せい 及治疗方法 ほう 一致 いっち 。疾病 しっぺい 对治疗有不同 ふどう 的 てき 反 はん 应,是 ぜ 因 いん 背 せ 后 きさき 分子 ぶんし 源 げん 头的差 さ 异,这会是 ぜ 药物遗传学 がく 的 てき 范畴。
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