基因表达调控-3

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普通遗传学第十四章 基因表达的调控

普通遗传学第十四章  基因表达的调控

第一节 原核生物的基因调控
一、转录水平的调控
→原核生物基因表达的调控主要发生在 转录水平。
→当需要某一特定基因产物时,合成这 种mRNA。当不需要这种产物时, mRNA转录受到抑制。
1、乳糖操纵元模型
大肠杆菌的乳糖降解代谢途径: Monod等发现,当大肠杆菌生长在含有乳 糖的培养基上时,乳糖代谢酶浓度急剧增 加;当培养基中没有乳糖时,乳糖代谢酶 基因不表达,乳糖代谢酶合成停止。 为此,Jacob和Monod(1961)提出了乳糖 操纵元模型,用来阐述乳糖代谢中基因表 达的调控机制
转录效率更高
→在有葡萄糖存在时,不能形成cAmp, 也就没有操纵元的正调控因子cAmp-CAP 复合物,因此基因不表达。
乳糖操纵元的正调控
2、色氨酸操纵元
大肠杆菌色氨酸操纵元是合成代谢途径中 基因调控的典型例子。
◆trp操纵元由5个结构基因trpE、trpD、trpC、
trpB和trpA组成一个多顺反子的基因簇。 5′端是启动子、操纵子、前导顺序(trpL)和 衰减子(attenuator)。
❖ 负调控:存在细胞中的阻遏物阻止转录过程的 调控。
❖ 正调控:调节蛋白和DNA以及RNA聚合酶相 互作用来帮助起始。诱导物通常与另一蛋白质结 合形成一种激活子复合物,与基因启动子DNA序 列结合,激活基因起始转录。
原核生物中基因表达以负调控为主, 真核生物中 则主要是正调控机制。
图 14-1 正调控和负调控
2、反义RNA调控
反义RNA可与目的基因的5’UTR( untranslated region )互补配对,配对的区域 通常也包括启动子的SD序列,使mRNA不能与 核糖体有效结合,从而阻止蛋白质的合成。
反义RNA基因已被导入真核细胞,控制真核生 物基因表达。例如,将乙烯形成酶基因的反义 RNA导入蕃茄,大大延长了蕃茄常温贮藏期。

3原核生物基因表达与调控

3原核生物基因表达与调控
由20个氨基酸残基的小肽组成, 其中羧基端的α螺 旋为识别螺旋(由7~9个氨基酸组成), 负责识别DNA大 沟的特异碱基序列;
另一个螺旋(由7~9个氨基酸组成),没有碱基特异性, 与DNA磷酸戊糖链骨架接触。在与DNA特异结合时, 靠蛋白质的氨基酸侧链与特异碱基对之间形成氢键、 疏水键和发生静电相互作用 。
二、lac操纵子的分解代谢产物阻遏
β-半乳糖苷酶在乳糖代谢中的作用是把前者 分解成葡萄糖及半乳糖。如果将葡萄糖和乳糖 同时加入培养基中,大肠杆菌在耗尽外源葡萄 糖之前不会诱发lac操纵子,这种现象称为葡萄 糖效应(glucose effect)。
原因:是葡萄糖的某些降解产物抑制了lac
mRNA的合成,科学上把葡萄糖的这种效应 称之为分解代谢产物阻遏效应(catabolite repression)。
基因表达调控(gene regulation or gene
control):任何影响基因转录过程和翻译过程 的开启、关闭和这两个过程速率的较为直接 的因素及其作用。
第一节 细菌的转录调控
一、细菌操纵子
操纵子学说———关于原核生物基因结构及其表达 调控的学说。
操纵子(operon): 细菌基因表达和调控的单位, 包括共转录到一条mRNA上的多个结构基因和这些基 因转录所需的顺式作用元件,这些元件包括启动子、 操作子和转录调控有关的序列。
能从合成地点扩散到其它场所对其他基因的表达起 调控作用的蛋白质因子(有时为RNA)。起作用的过 程称反式作用。
二、阻遏物和激活物
阻遏物(repressor): 阻止基因表达的蛋白质,可与操 作子结合来阻止转录,为负调控蛋白。
激活物(activator):促进基因转录的蛋白质 ,为正调控 蛋白。

基因表达的调控机理和方法

基因表达的调控机理和方法

1.乳糖操纵子的调控机理(可诱导的操纵子)
(1)人们早在上个世纪初就发现了酵母中酶的诱导现象。即分解 底物的酶只有底物存在时才出现。酶受底物的诱导,这种可诱导现 象在细菌中普遍存在。
在培养基中加入适合底物-乳糖或半乳糖后2~3分钟,β一半乳 糖苷酶可迅速达到5000个酶分子,增加了1000倍,占细菌蛋白总量 的5~10%。 (β一半乳糖苷酶水解乳糖→半乳糖+葡萄糖 2个单糖)。
基因表达及其调控的特点
组成性基因表达(constitutive gene
expression)管家基因的表达方式,较
少受环境影响,在个体各生长阶段的几 乎全部组织中持续表达或变化很小。
管家基因(housekeeping gene)在一个
生物个体的几乎所有细胞中持续表达的 基因。
诱导表达(induction expression)有一些基
5、倒位蛋白通过DNA重组倒位而调节基因表达 倒位蛋白是一种位点特异性的重组酶。
6、衰减子
衰减子又称为弱化子,位于一些操纵子中第一个结构 基因之前,是一段能减弱转录作用的序列。如色氨酸 操纵子序列内含有一段衰减子序列.
7、RNA聚合酶抑制物 细菌在缺乏氨基酸的环境中,RNA聚合酶活性降低, RNA(rRNA,tRNA)合成减少或停止,这种现象称为严 谨反应。机制:当氨基酸缺乏时,游离核糖体与空载的 tRNA增加,在ATP存在下,产生pppGpp和ppGpp, 后者与RNA聚合酶结合形成复合物,进而使RNA聚合酶 构象变化,活性降低。
启动子功能:: (1)决定转录方向及那一条DNA链作模板。(以信 息链的互补链作模板,转录mRNA与信息链一致)
(2)决定转录效率。 E.coli启动子,在-35、-10的 两个区序列称为一致性序列。通过比较大量的E.coli启 动子,表明这两个序列中各碱基的出现频率为-35区: TGACA;-10区:TATAAT。如果某一个启动子与上 述序列越接近,基因的转录效率越强。反之就弱。

第十三章基因表达的调节基因表达调节的基本概念及原理原核

第十三章基因表达的调节基因表达调节的基本概念及原理原核
组成性基因表达只受到启动序列或者启动子 与RNA聚合酶相互作用的影响。
组成性基因表达也是相对的,而不是一成不变 的,其表达强弱也是受一定机制调控的。
(2)诱导和阻遏表达
适应性表达指环境的变化容易使其表达水 平变动的一类基因表达。
改变基因表达的情况以适应环境,例如与适宜 温度下生活相比较,在冷或热环境下适应生活的 动物,其肝脏合成的蛋白质图谱就有明显的不同 ;长期摄取不同的食物,体内合成代谢酶类的情 况也会有所不同。所以,基因表达调控是生物适
激活蛋白
启p动o序列 操纵序列 编码序列 l
真核基因的调节蛋白--反式作用因子(转录因子)
由某一基因表达产生的蛋白质因子,通过 与另一基因的特异的顺式作用元件相互作用, 调节其表达。这种调节作用称为反式作用。
DNA
a
mRNA
蛋白质A
A
反式调节
A
B
转录调节因子结构
DNA结合域
转录激活域
酸性激活域 谷氨酰胺富含域 脯氨酸富含域
四、基因表达调控的基本原理
1、基因表达的多级调控
基因 激活
转录水平的基因表达调控最重要
转录起始 转录后加工 mRNA降解
蛋白质翻译
翻译后加工修饰
蛋白质降解等
2、特异DNA序列对基因转录激活的调节
基因转录激活调节基本要素
基因表达的调节与基因的结构、性质, 生物个体或细胞所处的内、外环境,以及细 胞内所存在的转录调节蛋白有关。
4)有乳糖,无葡萄糖时:
RNA-pol
细胞内cAMP含量高, cAMP与CAP结合成复合
O
物,与DNA结合,并推动 RNA-pol向前移动,促进
mRNA
转录。
乳糖与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白变构,失去与

生物竞赛-生物化学-43真核生物的基因表达调控-杨荣武《生物化学原理(第二版)(三)》

生物竞赛-生物化学-43真核生物的基因表达调控-杨荣武《生物化学原理(第二版)(三)》

生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
DNA甲基化与印记
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
多个启动子的选择性使用
某些真核生物的基因不止一个启动子,例如,抗肌营
养不良蛋白有8个启动子,通过使用不同的启动子可转 录出不同长度的mRNA,它们经过翻译可产生不同性 质或功能的蛋白质产物。 人谷胱甘肽还原酶的基因具有两个启动子,这两个启 动子分别指导定位于细胞质和线粒体的谷胱甘肽还原 酶的合成。指导线粒体谷胱甘肽还原酶的启动子在指 导细胞质谷胱甘肽还原酶启动子的上游。显然,上游 启动子转录出来的mRNA要比下游启动子转录出来的 mRNA要长。分析它们的核苷酸序列以后发现,长 mRNA的起始密码子位置前移,因而会多翻译一段指 导进入线粒体的信号肽序列。
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
DNA重排

B淋巴细胞在成熟过程Ig基因经历的重排 锥体虫主要的表面抗原基因发生的重排 酿酒酵母在交配类型转换过程中发生的基因 重排
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
抗体基因多样性产生的分子机制
1. 2.
3. 4. 5.
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
在染色质水平上的基因调控
组蛋白的共价修饰; 染色质重塑因子对染色质的作用; 组蛋白变体取代标准组蛋白。
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
组蛋白不同化学修饰对基因表达的影响以及其他功能
修饰形式
乙酰化 单甲基化
修饰位点
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武
生物竞赛—生物化学原理(分子生物学)—南京大学杨荣武

基因表达的调控

基因表达的调控

第十三章基因表达的调控一、基因表达调控基本概念与原理:1.基因表达的概念:基因表达(gene expression)就是指在一定调节因素的作用下,DNA分子上特定的基因被激活并转录生成特定的RNA,或由此引起特异性蛋白质合成的过程。

2.基因表达的时间性及空间性:⑴时间特异性:基因表达的时间特异性(temporal specificity)是指特定基因的表达严格按照特定的时间顺序发生,以适应细胞或个体特定分化、发育阶段的需要。

故又称为阶段特异性。

⑵空间特异性:基因表达的空间特异性(spatial specificity)是指多细胞生物个体在某一特定生长发育阶段,同一基因的表达在不同的细胞或组织器官不同,从而导致特异性的蛋白质分布于不同的细胞或组织器官。

故又称为细胞特异性或组织特异性。

3.基因表达的方式:⑴组成性表达:组成性基因表达(constitutive gene expression)是指在个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达。

其基因表达产物通常是对生命过程必需的或必不可少的,且较少受环境因素的影响。

这类基因通常被称为管家基因(housekeeping gene)。

⑵诱导和阻遏表达:诱导表达(induction)是指在特定环境因素刺激下,基因被激活,从而使基因的表达产物增加。

这类基因称为可诱导基因。

阻遏表达(repression)是指在特定环境因素刺激下,基因被抑制,从而使基因的表达产物减少。

这类基因称为可阻遏基因。

4.基因表达的生物学意义:①适应环境、维持生长和增殖。

②维持个体发育与分化。

5.基因表达调控的基本原理:⑴基因表达的多级调控:基因表达调控可见于从基因激活到蛋白质生物合成的各个阶段,因此基因表达的调控可分为转录水平(基因激活及转录起始),转录后水平(加工及转运),翻译水平及翻译后水平,但以转录水平的基因表达调控最重要。

⑵基因转录激活调节基本要素:①顺式作用元件:顺式作用元件(cis-acting element)又称分子内作用元件,指存在于DNA分子上的一些与基因转录调控有关的特殊顺序。

真核生物基因表达的调控

真核生物基因表达的调控

真核生物基因表达的调控一、生物基因表达的调控的共性首先,我们来看看在生物基因表达调控这一过程中体现的共性和一些基本模式。

1、作用范围。

生物体内的基因分为管家基因和奢侈基因。

管家基因始终表达,奢侈基因只在需要的时候表达,但二者的表达都受到调控。

可见,调控是普遍存在的现象。

2、调控方式。

基因表达有两种调控方式,即正调控与负调控,原核生物和真核生物都离不开这两种模式。

3、调控水平。

一种基因表达的调控可以在多种层面上展开,包括DNA水平、转录水平、转录后加工水平、翻译后加工水平等。

然为节省能量起见,转录的起始阶段往往作为最佳调控位点。

二、真核生物基因表达调控的特点真核生物与原核细胞在结构上就有着诸多不同,这决定了二者在运行方面的迥异途径。

真核生物比原核生物复杂,转录与翻译不同时也不同地,基因组与染色体结构复杂,因而有着更为复杂的调控机制。

1、多层次。

真核生物的基因表达可发生在染色质水平、转录起始水平、转录后水平、翻译水平以及翻译后水平。

2、无操纵子和衰减子。

3、大多数原核生物以负调控为主,而真核生物启动子以正调控为主。

4、个体发育复杂,而受环境影响较小。

真核生物多为多细胞生物,在生长发育过程中,不仅要随细胞内外环境的变化调节基因表达,还要随发育的不同阶段表达不同基因。

前者为短期调控,后者属长期调控。

从整体上看,不可逆的长期调控影响更深远。

三、真核生物基因表达调控的机制介于真核生物表达以多层次性为最主要特点,我们可以分别从它的几个水平着眼,剖析它的调控机制。

1、染色质水平。

真核生物基因组DNA以致密的染色质形式存在,发生在染色质水平的调控也称作转录前水平的调控,产生永久性DNA序列和染色质结构的变化,往往伴随细胞分化。

染色质水平的调控包括染色质丢失、基因扩增、基因重排、染色体DNA的修饰,等等。

a.基因丢失:丢失一段DNA或整条染色体的现象。

在细胞分化过程中,可以通过丢失掉某些基因而去除这些基因的活性。

某些原生动物、线虫、昆虫和甲壳类动物在个体发育中,许多体细胞常常丢失掉整条或部分的染色体,只有将来分化产生生殖细胞的那些细胞一直保留着整套的染色体。

13-生物化学习题与解析--基因表达调控

13-生物化学习题与解析--基因表达调控

基因表达调控一、选择题〔一〕 A 型选择题1 .基因表达调控的最基本环节是A .染色质活化B .基因转录起始C .转录后的加工D .翻译E .翻译后的加工2 .将大肠杆菌的碳源由葡萄糖转变为乳糖时,细菌细胞内不发生A .乳糖→ 半乳糖B . cAMP 浓度升高C .半乳糖与阻遏蛋白结合D . RNA 聚合酶与启动序列结合E .阻遏蛋白与操纵序列结合3 .增强子的特点是A .增强子单独存在可以启动转录B .增强子的方向对其发挥功能有较大的影响C .增强子不能远离转录起始点D .增强子增加启动子的转录活性E .增强子不能位于启动子内4 .下列那个不属于顺式作用元件A . UASB . TATA 盒C . CAAT 盒D . Pribnow 盒E . GC 盒5 .关于铁反应元件〔 IRE 〕错误的是A .位于运铁蛋白受体 (TfR) 的 mRNA 上B . IRE 构成重复序列C .铁浓度高时 IRE 促进 TfR mRNA 降解D .每个 IRE 可形成柄环节构E . IRE 结合蛋白与 IRE 结合促进 TfR mRNA 降解6 .启动子是指A . DNA 分子中能转录的序列B .转录启动时 RNA 聚合酶识别与结合的 DNA 序列C .与阻遏蛋白结合的 DNA 序列D .含有转录终止信号的 DNA 序列E .与反式作用因子结合的 RNA 序列7 .关于管家基因叙述错误的是A .在同种生物所有个体的全生命过程中几乎所有组织细胞都表达B .在同种生物所有个体的几乎所有细胞中持续表达C .在同种生物几乎所有个体中持续表达D .在同种生物所有个体中持续表达、表达量一成不变E .在同种生物所有个体的各个生长阶段持续表达8 .转录调节因子是A .大肠杆菌的操纵子B . mRNA 的特殊序列C .一类特殊的蛋白质D .成群的操纵子组成的凋控网络E .产生阻遏蛋白的调节基因9 .对大多数基因来说, CpG 序列高度甲基化A .抑制基因转录B .促进基因转录C .与基因转录无关D .对基因转录影响不大E .既可抑制也可促进基因转录10 . HIV 的 Tat 蛋白的功能是A .促进 RNA po l Ⅱ 与 DNA 结合B .提高转录的频率C .使RNA pol Ⅱ 通过转录终止点D .提前终止转录E .抑制RNA pol Ⅱ 参与组成前起始复合物11 .活性基因染色质结构的变化不包括A . RNA 聚合酶前方出现正性超螺旋B . CpG 岛去甲基化C .组蛋白乙酰化D .形成茎 - 环结构E .对核酸酶敏感12 .真核基因组的结构特点不包括A .真核基因是不连续的B .重复序列丰富C .编码基因占基因组的 1%D .一个基因编码一条多肽链E .几个功能相关基因成簇地串连13 .功能性前起始复合物中不包括A .TF Ⅱ AB . TBPC .σ 因子D . initiator 〔 Inr 〕E . RNA pol Ⅱ14 . tRNA 基因的启动子和转录的启动正确的是A .启动子位于转录起始点的 5 ' 端B .TF ⅢC 是必需的转录因子,TF Ⅲ B 是帮助TF Ⅲ C 结合的辅助因子C .转录起始需三种转录因子TF Ⅲ A 、TF Ⅲ B 和TF Ⅲ CD .转录起始首先由TF Ⅲ B 结合 A 盒和 B 盒E .一旦TF Ⅲ B 结合, RNA 聚合酶即可与转录起始点结合并开始转录15 .基因转录激活调节的基本要素错误的是A .特异 DNA 序列B .转录调节蛋白C . DNA- 蛋白质相互作用或蛋白质 - 蛋白质相互作用D . RNA 聚合酶活性E . DNA 聚合酶活性16 .关于“基因表达〞叙述错误的是A .基因表达并无严格的规律性B .基因表达具有组织特异性C .基因表达具有阶段特异性D .基因表达包括转录与翻译E .有的基因表达受环境影响水平升高或降低17 .关于基因诱导和阻遏表达错误的是A .这类基因表达受环境信号影响升或降B .可诱导基因指在特定条件下可被激活C .可阻遏基因指应答环境信号时被抑制D .乳糖操纵子机制是诱导和阻遏表达典型例子E .此类基因表达只受启动序列与 RNA 聚合酶相互作用的影响18 .操纵子不包括A .编码序列B .启动序列C .操纵序列D .调节序列E . RNA 聚合酶19 .顺式作用元件是指A .编码基因 5 ' 端侧翼的非编码序列B .编码基因 3 ' 端侧翼的非编码序列C .编码基因以外可影响编码基因表达活性的序列D .启动子不属顺式作用元件E .特异的调节蛋白20 .关于反式作用因子不正确的是A .绝大多数转录因子属反式作用因子B .大多数的反式作用因子是 DNA 结合蛋白质C .指具有激活功能的调节蛋白D .与顺式作用元件通常是非共价结合E .反式作用因子即反式作用蛋白21 .乳糖操纵子的直接诱导剂是A .乳糖B .半乳糖C .葡萄糖D .透酶E .β- 半乳糖苷酶22 .关于乳糖操纵子不正确的是A .当乳糖存在时可被阻遏B .含三个结构基因C . CAP 是正性调节因素D .阻遏蛋白是负性调节因素E .半乳糖是直接诱导剂23 .活化基因一个明显特征是对核酸酶A .高度敏感B .中度敏感C .低度敏感D .不度敏感E .不一定24 .lac 阻遏蛋白与lac 操纵子结合的位置是A . I 基因B . P 序列C . O 序列D . CAP 序列E . Z 基因25 . CAP 介导lac 操纵子正性调节发生在A .无葡萄糖与 cAMP 浓度较高时B .有葡萄糖与 cAMP 浓度较高时C .有葡萄糖与 cAMP 浓度较低时D .无葡萄糖与 cAMP 浓度较低时E .葡萄糖与 cAMP 浓度均较低时26 .功能性的前起始复合物〔 PIC 〕形成稳定的转录起始复合物需通过 TBP 接近A .结合了沉默子的转录抑制因子B .结合了增强子的转录抑制因子C .结合了沉默子的转录激活因子D .结合了增强子的转录激活因子E .结合了增强子的基本转录因子〔二〕 B 型选择题A .操纵子B .启动子C .增强子D .沉默子E .转座子1 .真核基因转录激活必不可少2 .真核基因转录调节中起正性调节作用3 .真核基因转录调节中起负性调节作用4 .原核生物的基因调控机制是A .顺式作用元件B .反式作用因子C .顺式作用蛋白D .操纵序列E .特异因子5 .由特定基因编码,对另一基因转录具有调控作用的转录因子6 .影响自身基因表达活性的 DNA 序列7 .由特定基因编码,对自身基因转录具有调控作用的转录因子8 .属于原核生物基因转录调节蛋白的是A .lac 阻遏蛋白B . RNA 聚合酶C . c AMPD . CAPE .转录因子9 .与 CAP 结合10 .与启动序列结合11 .与操纵序列结合A .多顺反子B .单顺反子C .内含子D .外显子E .操纵子12 .真核基因转录产物13 .原核基因转录产物14 .真核基因编码序列A . UBF1B . SL 1C . ICRD .TF Ⅲ BE . UCE15 .RNA polⅠ 所需转录因子,并能与 UCE 和核心元件结合16 . tRNA 和 5S rRNA 基因的启动子17 .人 rRNA 前体基因的启动子元件18 . tRNA 和 5S rRNA 基因转录起始所需转录因子〔三〕 X 型选择题1 .基因表达的方式有A .诱导表达B .阻遏表达C .组成性表达D .协调表达E .随意表达2 .基因表达终产物可以是A .核酸B . DNAC . RNAD .多肽链E .蛋白质3 .在遗传信息水平上影响基因的表达包括A .基因拷贝数B .基因扩增C . DNA 的甲基化D . DNA 重排E .转录后加工修饰4 .操纵子包括A .编码序列B .启动序列C .操纵序列D .调节序列E .顺式作用元件5 .下列哪些是转录调节蛋白A .特异因子B .阻遏蛋白C .激活蛋白D .组蛋白E .反式作用因子6 .基因转录激活调节的基本要素有A .特异 DNA 序列B .转录调节蛋白C . DNA-RNA 相互作用D . DNA- 蛋白质相互作用E .蛋白质 - 蛋白质相互作用7 .通常组成最简单的启动子的组件有A . TATA 盒B . GC 盒 C . CAAT 盒D .转录起始点E .上游激活序列8 .关于启动子的叙述哪些是错误的A .开始转录生成 m RNA 的 DNA 序列B . m RNA 开始被翻译的序列C . RNA 聚合酶开始结合的 DNA 序列D .阻遏蛋白结合 DNA 的部位E .产生阻遏物的基因9 .基因表达过程中仅在原核生物中出现而真核生物没有的是A . AUG 用作起始密码子B .σ 因子C .电镜下的“ 羽毛状〞现象D .多顺反子 m RNAE .多聚核糖体现象二、是非题1 .管家基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达,且表达水平是一成不变的。

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基因表达与调控
研究基因转录调控的方法
1. Reporter gene assay 2. EMSA (Electrophoretic mobility shift assay) 3. Foot-pringting 4. Methylation assay 5. Tet/off and Tet/on assay
Re:
Resolvase – to relaxation of twists in DNA helix
TetA: Actively expel intracellular tetracycline out of the cell
TRE:
Tetracycline-response element in the promoter of tetA 5`-TCCCTATCAGTGATAGAGA-3` , bind with TetR
Bert Vogelstein
Tet-Off/Tet-On
Tetracycline (Doxycycine) controlled gene expression system
Background:
Gene Structure of Tn10 Operon
TetR: repressor for tetA, can bind with Tetracycline T: Transposase – critical for operon jumping
rTetR(1-207Aa)—VP16 C-terminal activating domain (127Aa)
TRE in retrovirus plasmid pRev/TRE
Response virus
7 X TRE
tTA in pRevTet-off
rtTA in pRevTet-on
Regulation virus
6. Northern Blotting
7. ChIP 8. SAGE 9. Western blotting assay
Chromatin Immunoprecipitation (CHIP)
---- real-time analysis for protein/DNA interaction
You must know or have; 1. DNA sequence around interesting bind sites 2. Proteins that could bind to the sites 3. Antibody for the protein
9 bp DNA tag contains sufficient information to uniquely identify a mRNA
NNNN NNNNN NNNNNN NNNNNNN 44=256 45=1024 46=4096 47=16376
NNNNNNNN
NNNNNNNNN
48=65504
7. Determining effects of expression of interest gene on whatever you want to study.
PT67 Package Cells
3 different viral particles
Tet-off/Tet-on protocols
3. 4. Collect viral particles from culture medium If Tet-off:
Infect target cells by : pRevTet-off viral + pRevTRE-X viral;
14.
Design PCR primers that flack the binding site (200~500bp)
15.
Rea-time PCR
Serial Analysis of Gene Expression (SAGE)
----分析特定细胞或组织中的基因表达谱
SAGE is based on the following principle:
Select cells by G418/Hyg; Culture cells in the medium with doxycycline;
Before experiment, remove doxycycline.
Tet-off/Tet-on protocols
5. If Tet-on: Infect target cells by : pRevTet-on viral + pRevTRE-X viral;
7. Cut PCR product by Nla III and purify di-tag
8. Ligate to concatenation
9. Clone into Sph1 site in pSL301
NNNNNNGCATGCNNNNNNNN NNNNNNCGTACGNNNNNNNN 10. DNA sequencing
Target gene
Tet-off/Tet-on protocols
2. Transfect pRevTRE-X, pRevTet-off /pRevTet-on into packaging cells (PT67) separately
Response virus and regulate virus lack viral gene gag, pol and env that can be supplied by packaging cells
49=262016
BsmF1:
GGGACNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN CCCTGNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN
NlaIII:
NNNNCATGNNNNN NNNNGTACNNNNN
Streptavidin: A protein produced by the bacterium Streptomyces avidinii. It has four binding sites for biotin. It has been used extensively as probes in immunochemical systems, conjugated to antibodies, enzymes or fluorochromes.l II at transcription start point
---Nucleic Acids Research, 2004, 32(11): 1-8
1.
2.
Obtain tissues from animal or human
Crosslink chromatin and binding proteins Treat tissues by 1% formaldehyde for 12 min and then stop reaction by 0.125M Glycine
Select cells by G418/Hyg;
Culture cells in the medium without doxycycline; Before experiment, add doxycycline.
6.
Determining expression of target gene: Assay for mRNA --- PCR, Northern blotting for Protein -- enzyme activity, Western blotting
8.
Incubate sonicated DNA with blocked proteinA/G agarose to remove non-specific bind, spin to get supernatant, save sample as ―Input‖ Incubate pre-cleaned supernatant with antiRNA Pol II antibody
9.
10. Add blocked protein A/G agarose into reaction
11. Spin to collect protein A/G agarose and wash
12. Elute chromatin DNA by 1%SDS, 100mM NaHSO3
13. Incubate to reverse crosslink and use the sample as PCR temperate
1. Synthesize double strand cDNA from mRNA used biotinylated Oligo dT primer
2. Cut cDNA by Nla III and most 3-end portion was isolated by binding to streptavidin beads
3. divide cDNA in half (A and B)
4. Ligate adaptor A or B to each half of cDNA
5. Cut DNA by BsmF1 and blunt ends T4 DNA polymerase
6. Ligate A and B and amplify ditag by PCR with adaptor spercific primers
Tetracycline
Doxycycline
Tetracycline
Doxycycline
Tet-off/Tet-on protocols
1. Make response retrovirus pRevTRE-X Clone your gene of interest into pRevTRE
tTA:
Tetracycline-controlled Trans-Activator a recombinant protein by TetR(1-207Aa)—VP16 C-terminal activating domain (127Aa)
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