生物信息学笔记-术语篇

增强子是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与蛋白质结合之后，基因的转录作用将会加强。增强子可能位于基因上游，也可能位于下游。且不一定接近所要作用的基因，这是因为染色质的缠绕结构，使序列上相隔很远的位置也有机会相互接触。增强子可分为细胞专一性增强子和诱导性增强子两类。增强子的特点作用1、增强子具有远距离效应。2、增强子的无方向性。3、增强子顺式调节。4、增强子无物种和基因的特异性。5、增强子具有组织特异性6、增强子有相位性。7、增强子某些增强子可以应答外部信号。

增强子（英语：enhancer）又可译为强化子，是DNA上一小段可与蛋白质（反式作用因子；trans-acting factor）结合的区域，与蛋白质结合之后，基因的转录作用将会加强。增强子可能位于基因上游，也可能位于下游。且不一定接近所要作用的基因，甚至不一定与基因位于同一染色体[1]。这是因为染色质的缠绕结构，使序列上相隔很远的位置也有机会相互接触。在真核生物细胞里，DNA的染色质复合体结构像原核生物的超螺旋一样折叠。虽然增强子与基因相距很多核苷酸，但在几何上两者距离很近。使增强子与总转录因子及RNA多聚酶II的相互作用成为可能。增强子可以在被它调控基因的上游或下游。而且增强子不一定靠近转录起始位点才能调控基因转录，已发现有些距离达几十万碱基对。增强子通过与激活蛋白的结合对启动子（不直接对启动子本身）起作用。这些激活蛋白与中介体相互作用，后者通过与RNA聚合酶II和总转录因子结合开始基因转录。曾经在内含子内发现增强子。有时增强子的方向颠倒后并不影响它的功能。而且增强子可被切除并插入到染色体的其他位置，仍然影响基因转录。这就是虽然内含子并不转录但其多态性会起作用。特性1、与方向性无关：方向性不影响它的功能。2、与位置无关：可位在转录起始点上游，也可以在下游。3、与距离无关：即使调控的基因距离四个碱基对，仍具有功能。4、与组织特异性：某种增强子只会提高某种组织的基因进行转录。

【答案】：增强子是指能使和它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。1981年，Benerji在研究兔含SV40 DNA-β-血红蛋白嵌合基因表达时发现了第一个增强子序列。它位于SV40早期基因上游，含有二个正向重复序列，每个长72bp。目前在病毒、植物、动物及人类正常细胞中都发现有增强子存在。沉默子是近年来发现的一种增强子作用相反的顺式作用元件，作用机制与增强子相似，但效应相反。绝缘子是一类不同于增强子和沉默子的顺式作用元件，位于所界定序列的两端，阻止邻近的调控元件对其所界定的基因的启动子起增强或抑制作用。

1)复制子是独立完成DNA复制的功能单位，习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子，真核生物是多复制子的复制。2)操纵子，转录是不连续、分区段进行的，每一转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子。它包括若干个结构基因及其上游的一个调控序列。3)顺反子，遗传学上将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子。原核生物中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mR-NA可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子。真核生物mRNA比原核生物种类更多，一个mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子。4)密码子，在mRNA信息区内，相邻3个核苷酸组成1个三联体的遗传密码，编码一种氨基酸，称为密码子。5)增强子是远离转录起始点、决定的基因的时间空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。6)沉默子，某些基因含有负性调节元件—沉默子，当其结合特异蛋白质因子时，对基因转录起阻遏作用。7)外显子和内含子，分别代表真核生物基因的编码和非编码序列。外显子，在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列。内含子，是隔断基因的线性表达而在剪接过程上被除去的核酸序列。

增强子（enhancer）指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。增强子是通过启动子来增加转录的。有效的增强子可以位于基因的5"端，也可位于基因的3"端，有的还可位于基因的内含子中。增强子的效应很明显，一般能使基因转录频率增加10～200倍，有的甚至可以高达上千倍。例如，人珠蛋白基因的表达水平在巨细胞病毒（cytomegalovirus，CMV）增强子作用下可提高600～1000倍。增强子的作用同增强子的取向（5"一3"或3"一5"）无关，甚至远离靶基因达几千kb也仍有增强作用。

① 具有远距离效应。② 无方向性。③ 顺式调节。④ 无物种和基因的特异性。⑤ 具有组织特异性。⑥ 有相位性。⑦ 有的增强子可以对外部信号产生反应。增强子能大大增强启动子的活性。增强子有别于启动子处有两点:[1]增强子对于启动子的位置不固定，而能有很大的变动;[2]它能在两个方向产生相互作用。一个增强子并不限于促进某一特殊启动子的转录，它能刺激在它附近的任一启动子。首先被发现的增强子是SV40增强子。两个增强子位于基因组的两个串连的72bp重复中，约在转录起始点上游200bp处，每个72bp重复中有一个。缺失实验显示两个重复缺失一个并不产生什么影响，而如两个均缺失即将大大降低活体内的转录。有人发现，如果将β珠蛋白基因放在含有72bp重复的DNA分子中，它的转录作用在活体内将增高约200倍以上，甚至当此72bp顺序位于离转录起点上游1400bp或下游3000bp时仍有作用。各个基因中的增强子顺序差别较大，但有一个基本的核心顺序(core sequence)：AAAGGTGTGGGTTTGG增强子具有组织特异性，例如免疫球蛋白基因的增强子只有在B淋巴胞内，活性才最高。除此以外，在胰岛素基因和胰凝乳蛋白酶基因的增强子中都发现了有很强的组织特异性。此外，所有的增强子中均有一段由交替的嘧啶-嘌呤残基组成的DNA，这种DNA极易形成Z-DNA型；故有人认为在形成一小段Z-DNA后，增强子才有功能。在酵母中有类似增强子的顺序，称为上游激活顺序(UAS)。UAS能向两个方向起作用。并位于启动子上游的任何距离处，但在启动子下游则无作用(有别于一般的增强子)。小鼠乳腺肿瘤病毒(MMTV)DNA的转录可受糖类固醇激素的刺激。这个能受激素影响的顺序位于转录起点上游约100bp处。此顺序能和激素及其蛋白受体组成的复合物相结合。当将此顺序放在某基因的启动子的任一方面(即上游或下游)和各种不同的距离时，它仍能刺激该基因的转录。所以增强子激活作用可能是糖类固醇能调控一组靶基因的机制:糖类固醇激素进入细胞后即与其受体结合。结合作用激活受体，使其能识别存在于增强子中的共同顺序，进而激活了在增强子附近能对糖类固醇起反应的基因。即当糖类固醇-受体复合物和增强子结合时，其附近的启动子即起始转录。

【答案】：E分析：增强子存在于基因组中的对基因表达有调控作用的DNA调控元件。位置不定，结合转录因子后，可增强基因表达。原核细胞中也有。增强子的作用特点是：A选项　只作用于真核细胞中：原核细胞也有。B选项　有固定的部位，必须在启动子上游：没有这种说法。C选项　有严格的专一性：没有严格的专一性。D选项　无需与蛋白质因子结合就能增强转录作用：需要。掌握“基因表达调控”知识点。

关于增强子的作用特点如下：增强子的作用特点:增强效应十分明显,一般能使基因转录频率增加10-200倍。增强效应与其位置和取向无关,不论增强子以什么方向排列(5→3或3→5),甚至和靶基因相距3 kb,或在靶基因下游,均表现出增强效应。大多为重复序列,一般长约50bp,适合与某些蛋白因子结合。其内部常含有一个核心序列:(G)TGGA/TA/TA/T(G),该序列是产生增强效应时所必需的。增强效应有严密的组织和细胞特异性,说明增强子只有与特定的蛋白质(转录因子)相互作用才能发挥其功能。没有基因专一性,可以在不同的基因组合上表现增强效应。许多增强子还受外部信号的调控,如金属硫蛋白的基因启动区上游所带的增强子,就可以对环境中的锌、镉浓度做出反应。结构基因是编码蛋白质或RNA的基因。细菌的结构基因一般成簇排列，多个结构基因受单一启动子共同控制，使整套基因或都表达或者都不表达。结构基因编码大量功能各异的蛋白质，其中有组成细胞和组织器官基本成分的结构蛋白、有催化活性的酶和各种调节蛋白等。增强子是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与蛋白质结合之后，基因的转录作用将会加强。增强子可能位于基因上游，也可能位于下游。且不一定接近所要作用的基因，这是因为染色质的缠绕结构，使序列上相隔很远的位置也有机会相互接触。

增强子可分为细胞专一性增强子和诱导性增强子两类：①组织和细胞专一性增强子。许多增强子的增强效应有很高的组织细胞专一性，只有在特定的转录因子(蛋白质)参与下，才能发挥其功能。②诱导性增强子。这种增强子的活性通常要有特定的启动子参与。例如，金属硫蛋白基因可以在多种组织细胞中转录，又可受类固醇激素、锌、镉和生长因子等的诱导而提高转录水平。

增强子：可强烈促进一个或几个基因转录的DNA元件，增强子通常位于作用基因的上游，但当它们被反转或移到几百甚至几千碱基对外时，也能发挥作用。 ①可以从非常远的距离使它的靶基因转录活性增加达1000倍； ②作用不依赖方向和位置，可位于基因的上游、下游甚至所调节基因的内部，通过使内部成环突出而实现与基本转录装置相互作用，能同时影响两侧两个基因的表达； ③必须与受调控的基因位于同一DNA分子中，但可位于任一条DNA链上； ④包含有功能的成簇的功能位点群--增强子元。可调节多个启动子，没有基因特异性，可以对其进行克隆、重组和转移； ⑤有组织和细胞的特异性，其表达需要特异蛋白因子的作用； ⑥优先作用于最邻近启动子的转录； ⑦与增强子结合的蛋白包括激素受体蛋白，因而，发育过程中增强子可能在基因活性的调控中起重要作用

　　（1）增强子可提高同一条DNA链上基因转录效率，可以远距离作用，通常距离l～4kb，个别情况下离开所调控的基因30kb仍能发挥作用，而且在基因的上游或下游都能起作用。　　（2）增强子作用与其序列的正反方向无关，将增强子方向倒置依然能起作用。而将启动子倒置就不能起作用，可见增强子与启动子是很不相同的。　　（3）增强子要有启动子才能发挥作用，没有启动子存在，增强子不能表现其活性。但增强子对启动子没有严格的专一性，同一增强子可以影响不同类型启动子的转录。　　（4）增强子必须与特定的蛋白质因子结合后才能发挥增强转录的作用。增强子一般具有组织或细胞特异性，许多增强子只在某些细胞或组织中表现活性，是由这些细胞或组织中具有的特异性蛋白质因子所决定的。例如，人类胰岛素基因5"端上游约250个核苷酸处有一组织特异性增强子。在胰岛素p细胞中有一种特异性蛋白因子，可以作用于这个区域，以增强胰岛素基因的转录。在其他组织细胞中没有这种蛋白因子，所以也就没有此作用。这就是为什么胰岛素基因只有在胰岛素p细胞中才能很好表达的重要原因。　　（5）大多为重复序列，一般长约50bp，适合与某些蛋白因子结合。其内部常含有一个核心序列，即（G）TGGA/TA/TA/T（G），是产生增强效应时所必需的。　　（6）增强效应十分明显，一般能使基因转录频率增加10—200倍。经人巨大细胞病毒增强子增强后的珠蛋白基因表达频率比该基因正常转录高600～1000倍。　　（7）许多增强子还受外部信号的调控，如金属硫蛋白的基因启动区上游所带的增强子，就可以对环境中的锌、镉浓度做出反应。　　（8）增强子的功能是可以累加的。SV40增强子序列可以被分为两半，每一半序列本身作为增强子功能很弱，但合在一起，即使其中间插入一些别的序列，仍然是一个有效的增强子。因此，要使一个增强子失活必须在多个位点上造成突变。对SV40增强子而言，没有任何单个的突变可以使其活力降低10倍。

【答案】：正确解析： style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: arial, 宋体, sans-serif; font-size: 14px; text-indent: 28px; background-color: rgb(255, 255, 255);">增强子是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与蛋白质结合之后，基因的转录作用将会加强。增强子可能位于基因上游，也可能位于下游。且不一定接近所要作用的基因。增强子能大大增强启动子的活性，但本身不是启动子，也不具备启动子活性。

启动子是一段位于结构基因5"端上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性.因为基因的特异性转录取决于酶勺启动子能否有效地形成二元复合物,故RNA聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合是转录起始过程中首先要解决的问题.有实验表明,对许多启动子来说,RNA聚合酶与之相结合的速率至少比布期运动 中的随机碰撞高100倍.增强子能大大增强启动子的活性.增强子有别于启动子处有两点:[1]增强子对于启动子的位置不固定,而能有很大的变动;[2]它能在两个方向产生相作用.一个增强子并不限于促进某一特殊启动子的转录,它能刺激在它附近的任一启动子.首先被发现的增强子是SV40增强子.两个增强子位于基因组的两个串连的72nbp重复中,约在转录起始点上游200bp处,每个72bp重复中有一个.缺失实验显示两个重复缺失一个并不产生什么影响,而如两个均缺失即将大大降低活体内的转录.有人发现,如果将β珠蛋白基因放在含有72bp重复的DNA分子中,它的转录作用在活体内将增高约200倍以上,甚至当此72bp顺序位于离转录起点上游1400bp或下游3000bp时仍有作用.各个基因中的增强子顺序差别较大,但有一个基本的核心顺序(core sequence)：AAAGGTGTGGGTTTGG 沉默子(silencer)是参与基因表达负调控的一种元件,是在研究T淋巴细胞的T抗原受体(TCR)基因表达调控时发现的.TCR有α/β、γ/δ两种,编码α链和δ链是同一基因座的两个等位基因,α链恒定区Ca基因3"端下游的.增强子在各种T细胞中都有可能表达.因此,在T细胞分化时,需要通过各种正负调控机制进行精确的选择,方能正确地表达.已知有3个负调控元件,一个紧接在Ca基因的3"下游,另一个则在Co增强子的上游.对α基因专一的沉默子的作用是阻止ja基因在γ／δ型 T 细胞中参与重排,使 ja 基因只参与α/β型T细胞中的重排.这说明α沉默子对在α和δ两个等位基因中选择.等位基因的转录和重排时起作用,而使δ等位基因沉默.这些负调控元件不受距离和取向的限制.绝缘子的作用是有方向性的,这是在果蝇实验中发现的.果蝇(D．melanogaster)的黄色基因座y上插入转座子gypsy后,会造成有些组织中的y基因失活,但有些组织中y基因仍然有活性,其原因在于转座子gypsy的一端有一个绝缘子序列.当gypsy在》／基因座的不同位置上插入 绝缘子 时,对基因的活性有不同的效应.这是因为y基因的活性受4个增强子调控,当绝缘子正好插在启动子的上游时,就在翅肩(wing blade)和躯体上皮(body cuticle)组织中阻断基因的活化(来自上游的增强子),但不阻断在刚毛(bristles)和跗足(farsal claws)组织中y基因的表达(来自下游的增强子).

绝缘子有三个定义：分别在电力学,生物化学,遗传学. 电力学：安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间,能够耐受电压和机械应力作用的器件 生物化学：一段长约数百碱基对,能够妨碍真核基因调节蛋白对远距离的基因施加影响的DNA序列. 遗传学：一种顺式作用元件.长约数百个核苷酸对,通常位于启动子正调控元件或负调控元件之间的一种调控序列. 沉默子在生物化学：可降低基因启动子转录活性的一段DNA顺式元件.与增强子作用相反 在遗传学：帮助降低或关闭邻近基因表达活性的一段DNA顺式元件序列 增强子：1增强基因启动子工作效率的顺式作用序列,能够在相对于启动子的任何方向和任何位置(上游或下游)上都发挥作用.（生物化学） 2增强真核基因转录的一类调节序列（遗传学） 启动子：1 DNA分子上能与RNA聚合酶结合并形成转录起始复合体的区域,在许多情况下,还包括促进这一过程的调节蛋白的结合位点.（生物化学） 2 决定RNA聚合酶转录起始位点的DNA序列（遗传学）→＾←

相同点：都为表达调控的顺式作用元件不同点：启动子是转录起始位点上游与RNA聚合酶结合的一段DNA序列，而增强子是与启动子作用增强转录的一些片段，他的位置不固定可以在启动子下游或上游。

RNA聚合酶I 合成45S的rRNA前体（35S在酵母），成熟体的28S，18S和5.8S rRNAs，形成核糖体RNA的主要部分。RNA聚合酶II mRNA合成的前体和大多数snRNA的和小分子RNA。这是研究最多的类型，由于对启动子的转录和转录因子的范围所需的控制层次较高。RNA聚合酶Ⅲ合成的tRNA，5S rRNA基因和其他小分子RNA在细胞核和细胞质中。RNA聚合酶IV在植物体内合成的siRNA。RNA聚合酶V合成的siRNA在植物中的异染色质形成siRNA。启动子：DNA分子上能与RNA聚合酶结合并形成转录起始复合体的区域，在许多情况下，还包括促进这一过程的调节蛋白的结合位点。增强子：增强基因启动子工作效率的顺式作用序列，能够在相对于启动子的任何方向和任何位置(上游或下游)上都发挥作用。

启动子：开始DNA的复制 终止子：停止DNA的复制

增强子能增强转录的元件，但又不是启动子的一部分（无位置、方向的限制）增强子常在启动子的上游，但也可以在基因内部（如内含子中）增强子的远距离作用激活子是使增强子能远距离作用的原因 4种可能性（第三、四种可能性较符合实际情况） Coiling (change in topology) Sliding Looping Facilitatedtracking (loopingand tracking)远距离增强子元件的成环作用机制。

　　特征　　①增强子提高同一条DNA链上基因转录效率，可以远距离起作用，通常可距离1-4kb、个别情况下离开所调控的基因30kb仍能发挥作用，而且在基 因的上游或下游都能起作用。　　]②增强子的作用与其序列的正反方向无关，将增强子方向倒置依然能起作用。而将启动子倒置就不能起作用，可见增强子与启动子是很不相同的。　　③增强子要有启动子才能发挥作用，没有启动子存在，增强子不能表现活性。但增强子对启动子没有严格的专一性，同一增强子可以影响不同类型启动子的转 录。例如当含有增强子的病毒基因组整合入宿主细胞基因组时，可能够增强整合区附近宿主某些基因的转录；当增强子随某些染色体段落移位时，也能提高移到的新 位置周围基因的转录。使某些癌基因转录表达增强，可能是肿瘤发生的因素之一。　　④增强子的作用机理虽然还不明确，但与其他顺式调控元件一样，必须与特定的蛋白质因子结合后才能发挥增强转录的作用。增强子一般具有组织或细胞特异 性，许多增强子只在某些细胞或组织中表现活性，是由这些细胞或组织中具有特异性蛋白质因子所决定的。

增强子在原核生物中有。根据查询相关资料信息，在原核生物的转录中，有增强元件启动子，在基因或操纵子的终末往往具有特殊的终止顺序，它可使转录终止和RNA聚合酶从DNA链上脱落，例如大肠杆菌色氨酸操纵子后尾含有40bp的GC丰富区，其后紧跟AT丰富区，这就是转录终止子的结构，终止子有强，弱之分，强终止子含有反向重复顺序，可形成茎环结构，其后面为polyT结构，这样的终止子无需终止蛋白参与即可以使转录终止，而弱终止子尽管也有反向重复序列，但无polyT结构，需要有终止蛋白参与才能使转录终止。

这的方向指的应该是结构基因的上下游，也就是说，不管增强子是位于基因的上游还是下游，或者是位于基因内部，都可以对基因的表达起到增强的作用。而你后面所说的ATCG和GCTA的问题，应该是指的DNA链上的碱基的连接方向，因为在DNA上的两条链是反向平行的，即一条链是3—5方向，另外一条是5—3方向。

增强子和启动子是基因转录调控中的两个重要元素，它们能够活化基因转录的原因在于它们之间的环连接机制。具体来说，增强子和启动子之间的环连接可以形成一个类似于DNA环绕的空间结构，这个结构可以吸引一系列转录因子的结合，从而促进基因转录的启动。同时，这个环连接结构也能够防止转录因子的结合过早终止或者被其他因素干扰，从而保证基因转录的稳定进行。此外，增强子和启动子之间的环连接也可以影响染色质的结构和状态，进而影响基因转录的启动。环连接可以改变染色质的超结构，从而促进染色质的松弛和开放，使得基因转录因子更容易进入DNA序列中并与启动子结合。因此，增强子和启动子之间的环连接是基因转录调控中非常重要的机制，能够有效地活化基因转录。

1981年Benerji在SV40DNA中发现一个140bp的序列，它能大大提高SV40DNA/兔β—血红蛋白融合基因的表达水平，这是发现的第一个增强子。它位于SV40早期基因的上游，由两个正向重复序列组成，每个长72 bp。目前发现的增强子多半是重复序列，一般长50bp，通常有一个8—12bp组成的“核心”序列，如SV40增强子的核心序列是5"—GGTGTGGAAAG—3"。

启动子是启动编码的基因片段，DNA分子上能与RNA聚合酶结合并形成转录起始复合体的区域，包括促进这一过程的调节蛋白的结合位点。 增强子是存在于基因组中的对基因表达有调控作用的DNA调控元件。位置不定，结合转录因子后，可增强基因表达。跳跃基因是是那些能够进行自我复制，并能在生物染色体间移动的基因物质。其实都是基因片段，也都是调控作用的部分。增强子是强化表达，启动子是开始的标志，跳跃基因是可以移动转座的那种。

1他们的序列不同 2p只能在gene上游或内部起启动转录作用 enhancer是指其于反式蛋白结合后能增强gene表达（只处于真核中） 可能位于gene上游或下游　 但一般只增强一个gene表达 有的enhancer与gene的距离很远

没有，只有真核生物才有增强子和沉默子，原核生物没有成形的细胞核，它的遗传信息只是一个二，所以并没有

1、增强子(enhancer)：指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。 ---------Reference Resource: http://www.biox.cn/content/20050606/15164.htm 2、DNA粘性末端：当限制性内切酶作用于特定的DNA时，会把这段序列沿着特定的切点切开，这个过程分两种情况： a：沿着中轴线切口（即沿着DNA双链中对应的磷酸二酯键）切开，得到的就是两个平末端； b：在中轴线的两端切口切开，得到的就是两个黏性末端。 以上过程因不同种类的限制性内切酶而异，例如:EcoRI限制性内切酶就可以识别G/AATTC的DNA序列，然后在G和A间切开，得到的就是两个黏性末端（之间可以根据碱基互补配对原则重组）；而SmaI内切酶则可以识别CCC/GCC的DNA序列，然后在G和C间切开，形成的就是平末端 PS：要记得，DNA是双链结构，在草稿纸上画一下就明了了！ 3、同源蛋白质（homologous proteins）： 来自不同种类生物、而序列和功能类似的蛋白质。例如血红蛋白。

增强子和沉默子科学未表明。根据查询相关公开信息：某些DNA序列既可作为增强子也可作为沉默子，相互作用的分子机制能否同时存在仍然是未知的。

没有。增强子可以位于启动子上游或下游，可以正序或倒序，如果增强子具有启动子功能的话，如何保证正确的转录方向与转录产物的长度等一系列问题都无法解决。

特征 ①增强子提高同一条DNA链上基因转录效率，可以远距离起作用，通常可距离1-4kb、个别情况下离开所调控的基因30kb仍能发挥作用，而且在基 因的上游或下游都能起作用。 ]②增强子的作用与其序列的正反方向无关，将增强子方向倒置依然能起作用。

内含子不等于非编码区。人类结构基因4个区域：①编码区，包括外显子与内含子；②前导区，位于编码区上游，相当于RNA5"末端非编码区（非翻译区）；③尾部区，位于RNA3"编码区下游，相当于末端非编码区（非翻译区）；④调控区，包括启动子和增强子等。基因编码区的两侧也称为侧翼顺序。1．外显子和内含子 大多数真核生物的基因为不连续基因（interruptesd或discontinuous gene）。所谓不连续基因就是基因的编码顺序在DNA分子上是不连续的，被非编码顺序所隔开。编码的顺序称为外显子（exon），是一个基因表达为多肽链的部分；非编码顺序所称为内含子（intron）,又称插入顺序（intervening sequence,IVS）。内含子只转录，在前mRNA(pre-mNRA)时被剪切掉。如果一个基因有几个内含子，一般总是把基因的外显子分隔成n+1部分。内含子的核苷酸数量可比外显子多许多倍。2．外显子－内含子接头 每个外显子和内含子接头区都有一段高度保守的一致顺序（consensus seqence）,即内含了5"末端大多数是GT开始，3"末端大多是AG结束，称为GT-AG法则，是普遍存在于真核基因中RNA剪接的识别信号。3．侧翼顺序 在第一个外显子和最末一个外显子的外侧是一段不被翻译的非编码区，称为侧翼顺序（flanking sequence）。侧翼顺序含有基因调控顺序，对该基因的活性有重要影响。4．启动子 启动子（promoter）包括下列几种不同顺序，能促进转录过程：（1）TATA框（TATA box）：其一致顺序为TATAATAAT。它约在基因转录起始点上游约-30-50bp处，基本上由A-T碱基对组成，是决定基因转录始的选择，为RNA聚合酶的结合处之一，RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。]（2）CAAT框（CAAT box）：其一致顺序为GGGTCAATCT，是真核生物基因常有的调节区，位于转录起始点上游约-80-100bp处，可能也是RNA聚合酶的一个结合处，控制着转录起始的频率。（3）GC框（GC box）：有两个拷贝，位于CAAT框的两侧，由GGCGGG组成，是一个转录调节区，有激活转录的功能。此外，RNA聚合酶Ⅲ负责转录tRNA的DNA和5SrDNA，其启动子位于转录的DNA顺序中，称为下游启动子。5．增强子 在真核基因转录起始点的上游或下游，一般都有增强子（enhancer）, 它不能启动一个基因的转录，但有增强转录的作用。此外，增强子顺序可与特异性细胞因子结合而促进转录的进行。研究表明，增强子通常有组织特异性，这是因为不同细胞核有不同的特异因子与增强子结合，从而对基因表达有组织、器官、时间不同的调节作用。6．终止子 在一个基因的末端往往有一段特定顺序，它具有转录终止的功能，这段终止信号的顺序称为终止子（termianator）。终止子的共同顺序特征是在转录终止点之前有一段回文顺序，约7-20核苷酸对。回文顺序的两个重复部分分由几个不重复碱基对的不重复节段隔开，回文顺序的对称轴一般距转录终止点16-24bp。真核生物的结构基因的结构示意图En：增强子：P1、P2、P3：启动子（TATA框，CAAT框，GC框）；E：外显子：I：内含子；UT：非翻译区；GT-AG：外显子-内含子接头

a、dna的甲基化和组蛋白的乙酰化不一定引起基因沉默，a错误；b、增强子是通过启动子来增加转录的，有效的增强子可以位于基因的5′端，也可位于基因的3′端，有的还可位于基因的内含子中，所以增强子不一定位于所有基因的上游，b正确；c、转录因子是一群能与基因5′端上游特定序列专一性结合，从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子，c错误；d、细胞的分化是基因选择性表达，所以通常不发生重编程，d错误．

调控序列就是一段控制基因表达的DNA片段调控序列主要有以下几种：①在5′端转录起始点上游约20～30个核苷酸的地方，有TATA框(TATA box)。 TATA框是一个短的核苷酸序列，其碱基顺序为TATAATAAT。TATA框是启动子中的一个顺序，它是RNA聚合酶的重要的接触点，它能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录。当TATA框中的碱基顺序有所改变时，mRNA的转录就会从不正常的位置开始。②在5′端转录起始点上游约70～80个核苷酸的地方，有CAAT框(CAAT box)。CAAT框是启动子中另一个短的核苷酸序列，其碱基顺序为GGCTCAATCT。CAAT框是RNA聚合酶的另一个结合点，它的作用还不很肯定，但一般认为它控制着转录的起始频率，而不影响转录的起始点。当这段顺序被改变后，mRNA的形成量会明显减少。③在5′端转录起始点上游约100个核苷酸以远的位置，有些顺序可以起到增强转录活性的作用，它能使转录活性增强上百倍，因此被称为增强子。当这些顺序不存在时，可大大降低转录水平。研究表明，增强子通常有组织特异性，这是因为不同细胞核有不同的特异因子与增强子结合，从而对不同组织、器官的基因表达有不同的调控作用。例如，人类胰岛素基因 5′末端上游约250个核苷酸处有一组织特异性增强子，在胰岛素β细胞中有一种特异性蛋白因子，可以作用于这个区域以增强胰岛素基因的转录。在其他组织细胞中没有这种蛋白因子，所以也就没有此作用。这就是为什么胰岛素基因只有在胰岛素β细胞中才能很好表达的重要原因。④在3′端终止密码的下游有一个核苷酸顺序为AATAAA，这一顺序可能对mRNA的加尾(mRNA尾部添加多聚U)有重要作用。这个顺序的下游是一个反向重复顺序。这个顺序经转录后可形成一个发卡结构(图3-4)。发卡结构阻碍了RNA聚合酶的移动。发卡结构末尾的一串U与转录模板DNA中的一串A之间，因形成的氢键结合力较弱，使mRNA 与DNA杂交部分的结合不稳定，mRNA就会从模板上脱落下来，同时，RNA聚合酶也从DNA上解离下来，转录终止。AATAAA顺序和它下游的反向重复顺序合称为终止子，是转录终止的信号

增强子的作用特点:增强效应十分明显,一般能使基因转录频率增加10-200倍。增强效应与其位置和取向无关,不论增强子以什么方向排列(5→3或3→5),甚至和靶基因相距3 kb,或在靶基因下游,均表现出增强效应。大多为重复序列,一般长约50bp,适合与某些蛋白因子结合。其内部常含有一个核心序列:(G)TGGA/TA/TA/T(G),该序列是产生增强效应时所必需的。增强效应有严密的组织和细胞特异性,说明增强子只有与特定的蛋白质(转录因子)相互作用才能发挥其功能。没有基因专一性,可以在不同的基因组合上表现增强效应。许多增强子还受外部信号的调控,如金属硫蛋白的基因启动区上游所带的增强子,就可以对环境中的锌、镉浓度做出反应。结构基因是编码蛋白质或RNA的基因。细菌的结构基因一般成簇排列，多个结构基因受单一启动子共同控制，使整套基因或都表达或者都不表达。结构基因编码大量功能各异的蛋白质，其中有组成细胞和组织器官基本成分的结构蛋白、有催化活性的酶和各种调节蛋白等。增强子是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与蛋白质结合之后，基因的转录作用将会加强。增强子可能位于基因上游，也可能位于下游。且不一定接近所要作用的基因，这是因为染色质的缠绕结构，使序列上相隔很远的位置也有机会相互接触。

增强子(enhancer)指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。增强子是通过启动子来增加转录的。有效的增强子可以位于基因的5"端，也可位于基因的3"端，有的还可位于基因的内含子中。增强子的效应很明显，一般能使基因转录频率增加10～200倍，有的甚至可以高达上千倍。

能强化转录起始的一段DNA序列为增强子或强化子（enhancer）。增强子(enhancer)指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。增强子是通过启动子来增加转录的。有效的增强子可以位于基因的5"端，也可位于基因的3"端，有的还可位于基因的内含子中。增强子的效应很明显，一般能使基因转录频率增加10～200倍，有的甚至可以高达上千倍。例如，人珠蛋白基因的表达水平在巨细胞病毒(cytomegalovirus，CMV)增强子作用下可提高600～1 000倍。增强子的作用同增强子的取向(5"一3"或3"一5")无关，甚至远离靶基因达几千kb也仍有增强作用。

绝缘子有三个定义：分别在电力学,生物化学,遗传学. 电力学：安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间,能够耐受电压和机械应力作用的器件 生物化学：一段长约数百碱基对,能够妨碍真核基因调节蛋白对远距离的基因施加影响的DNA序列. 遗传学：一种顺式作用元件.长约数百个核苷酸对,通常位于启动子正调控元件或负调控元件之间的一种调控序列. 沉默子在生物化学：可降低基因启动子转录活性的一段DNA顺式元件.与增强子作用相反 在遗传学：帮助降低或关闭邻近基因表达活性的一段DNA顺式元件序列 增强子：1增强基因启动子工作效率的顺式作用序列,能够在相对于启动子的任何方向和任何位置(上游或下游)上都发挥作用.（生物化学） 2增强真核基因转录的一类调节序列（遗传学） 启动子：1 DNA分子上能与RNA聚合酶结合并形成转录起始复合体的区域,在许多情况下,还包括促进这一过程的调节蛋白的结合位点.（生物化学） 2 决定RNA聚合酶转录起始位点的DNA序列（遗传学）→＾←

增强子(enhancer)指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。增强子是通过启动子来增加转录的。增强子能大大增强启动子的活性。增强子有别于启动子处有两点:[1]增强子对于启动子的位置不固定，而能有很大的变动;[2]它能在两个方向产生相作用。一个增强子并不限于促进某一特殊启动子的转录，它能刺激在它附近的任一启动子。首先被发现的增强子是SV40增强子。两个增强子位于基因组的两个串连的72nbp重复中，约在转录起始点上游200bp处，每个72bp重复中有一个。缺失实验显示两个重复缺失一个并不产生什么影响，而如两个均缺失即将大大降低活体内的转录。有人发现，如果将β珠蛋白基因放在含有72bp重复的DNA分子中，它的转录作用在活体内将增高约200倍以上，甚至当此72bp顺序位于离转录起点上游1400bp或下游3000bp时仍有作用。各个基因中的增强子顺序差别较大，但有一个基本的核心顺序(core sequence)：AAAGGTGTGGGTTTGG

启动子是一段位于结构基因5"端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。因为基因的特异性转录取决于酶勺启动子能否有效地形成二元复合物，故RNA聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合是转录起始过程中首先要解决的问题。有实验表明，对许多启动子来说，RNA聚合酶与之相结合的速率至少比布期运动 中的随机碰撞高100倍。 增强子能大大增强启动子的活性。增强子有别于启动子处有两点:[1]增强子对于启动子的位置不固定，而能有很大的变动;[2]它能在两个方向产生相作用。一个增强子并不限于促进某一特殊启动子的转录，它能刺激在它附近的任一启动子。首先被发现的增强子是SV40增强子。两个增强子位于基因组的两个串连的72nbp重复中，约在转录起始点上游200bp处，每个72bp重复中有一个。缺失实验显示两个重复缺失一个并不产生什么影响，而如两个均缺失即将大大降低活体内的转录。有人发现，如果将β珠蛋白基因放在含有72bp重复的DNA分子中，它的转录作用在活体内将增高约200倍以上，甚至当此72bp顺序位于离转录起点上游1400bp或下游3000bp时仍有作用。各个基因中的增强子顺序差别较大，但有一个基本的核心顺序(core sequence)：AAAGGTGTGGGTTTGG 沉默子(silencer)是参与基因表达负调控的一种元件，是在研究T淋巴细胞的T抗原受体(TCR)基因表达调控时发现的。TCR有α/β、γ/δ两种，编码α链和δ链是同一基因座的两个等位基因，α链恒定区Ca基因3"端下游的。增强子在各种T细胞中都有可能表达。因此，在T细胞分化时，需要通过各种正负调控机制进行精确的选择，方能正确地表达。已知有3个负调控元件，一个紧接在Ca基因的3"下游，另一个则在Co增强子的上游。对α基因专一的沉默子的作用是阻止ja基因在γ／δ型 T 细胞中参与重排，使 ja 基因只参与α/β型T细胞中的重排。这说明α沉默子对在α和δ两个等位基因中选择。等位基因的转录和重排时起作用，而使δ等位基因沉默。这些负调控元件不受距离和取向的限制。 绝缘子的作用是有方向性的，这是在果蝇实验中发现的。果蝇(D．melanogaster)的黄色基因座y上插入转座子gypsy后，会造成有些组织中的y基因失活，但有些组织中y基因仍然有活性，其原因在于转座子gypsy的一端有一个绝缘子序列。当gypsy在》／基因座的不同位置上插入 绝缘子 时，对基因的活性有不同的效应。这是因为y基因的活性受4个增强子调控，当绝缘子正好插在启动子的上游时，就在翅肩(wing blade)和躯体上皮(body cuticle)组织中阻断基因的活化(来自上游的增强子)，但不阻断在刚毛(bristles)和跗足(farsal claws)组织中y基因的表达(来自下游的增强子)。

【答案】：组成增强子的几个不连续的15～20bp长的序列称增强子成分。增强子成分之间能互相协同以促进转录。

启动子是一段位于结构基因5"端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。因为基因的特异性转录取决于酶勺启动子能否有效地形成二元复合物，故RNA聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合是转录起始过程中首先要解决的问题。有实验表明，对许多启动子来说，RNA聚合酶与之相结合的速率至少比布期运动 中的随机碰撞高100倍。 增强子能大大增强启动子的活性。增强子有别于启动子处有两点:[1]增强子对于启动子的位置不固定，而能有很大的变动;[2]它能在两个方向产生相作用。一个增强子并不限于促进某一特殊启动子的转录，它能刺激在它附近的任一启动子。首先被发现的增强子是SV40增强子。两个增强子位于基因组的两个串连的72nbp重复中，约在转录起始点上游200bp处，每个72bp重复中有一个。缺失实验显示两个重复缺失一个并不产生什么影响，而如两个均缺失即将大大降低活体内的转录。有人发现，如果将β珠蛋白基因放在含有72bp重复的DNA分子中，它的转录作用在活体内将增高约200倍以上，甚至当此72bp顺序位于离转录起点上游1400bp或下游3000bp时仍有作用。各个基因中的增强子顺序差别较大，但有一个基本的核心顺序(core sequence)：AAAGGTGTGGGTTTGG 沉默子(silencer)是参与基因表达负调控的一种元件，是在研究T淋巴细胞的T抗原受体(TCR)基因表达调控时发现的。TCR有α/β、γ/δ两种，编码α链和δ链是同一基因座的两个等位基因，α链恒定区Ca基因3"端下游的。增强子在各种T细胞中都有可能表达。因此，在T细胞分化时，需要通过各种正负调控机制进行精确的选择，方能正确地表达。已知有3个负调控元件，一个紧接在Ca基因的3"下游，另一个则在Co增强子的上游。对α基因专一的沉默子的作用是阻止ja基因在γ／δ型 T 细胞中参与重排，使 ja 基因只参与α/β型T细胞中的重排。这说明α沉默子对在α和δ两个等位基因中选择。等位基因的转录和重排时起作用，而使δ等位基因沉默。这些负调控元件不受距离和取向的限制。 绝缘子的作用是有方向性的，这是在果蝇实验中发现的。果蝇(D．melanogaster)的黄色基因座y上插入转座子gypsy后，会造成有些组织中的y基因失活，但有些组织中y基因仍然有活性，其原因在于转座子gypsy的一端有一个绝缘子序列。当gypsy在》／基因座的不同位置上插入 绝缘子时，对基因的活性有不同的效应。这是因为y基因的活性受4个增强子调控，当绝缘子正好插在启动子的上游时，就在翅肩(wing blade)和躯体上皮(body cuticle)组织中阻断基因的活化(来自上游的增强子)，但不阻断在刚毛(bristles)和跗足(farsal claws)组织中y基因的表达(来自下游的增强子)。

增强子的作用特点是（） A.只在真核细胞中发挥作用B.有固定的序列，必须在启动子上游C.有严格的专一性D.无需与蛋白质因子结合即可发挥作用E.作用有方向性正确答案：A

增强子的作用是（） A.促进结构基因转录B.抑制结构基因转录C.抑制阻遏蛋白D.抑制操纵序列表达E.抑制启动子正确答案：A

【答案】：EE的说法是错误的，正确的说法是：.增强子在真核生物中普遍存在。

相同点：都为表达调控的顺式作用元件 不同点：启动子是转录起始位点上游与RNA聚合酶结合的一段DNA序列,而增强子是与启动子作用增强转录的一些片段,他的位置不固定可以在启动子下游或上游.

顺式作用元件是同一DNA分子中具有转录调节功能的特异DNA序列。按功能特性，真核基因顺式作用元件分为启动子、增强子及沉默子。 增强子是远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关，可位于转录起始点的上游或下游。从功能上讲，没有增强子存在，启动子通常不能表现活性；没有启动子时，增强子也无法发挥作用。增强子最早是在SV40病毒中发现的长约200bp的一段DNA，可使旁侧的基因转录效率提高100倍，其后在多种真核生物，甚至在原核生物中都发现了增强子。增强子的长度通常为100～200bp，和启动子一样由若干组件构成，基本核心组件常为8～12bp，可以单拷贝或多拷贝串联形式存在。增强子增强子的特点：（1）增强子可提高同一条DNA链上基因转录效率，可以远距离作用，通常距离l～4kb，个别情况下离开所调控的基因30kb仍能发挥作用，而且在基因的上游或下游都能起作用。（2）增强子作用与其序列的正反方向无关，将增强子方向倒置依然能起作用。而将启动子倒置就不能起作用，可见增强子与启动子是很不相同的。（3）增强子要有启动子才能发挥作用，没有启动子存在，增强子不能表现其活性。但增强子对启动子没有严格的专一性，同一增强子可以影响不同类型启动子的转录。（4）增强子必须与特定的蛋白质因子结合后才能发挥增强转录的作用。增强子一般具有组织或细胞特异性，许多增强子只在某些细胞或组织中表现活性，是由这些细胞或组织中具有的特异性蛋白质因子所决定的。例如，人类胰岛素基因5"端上游约250个核苷酸处有一组织特异性增强子。在胰岛素p细胞中有一种特异性蛋白因子，可以作用于这个区域，以增强胰岛素基因的转录。在其他组织细胞中没有这种蛋白因子，所以也就没有此作用。这就是为什么胰岛素基因只有在胰岛素p细胞中才能很好表达的重要原因。（5）大多为重复序列，一般长约50bp，适合与某些蛋白因子结合。其内部常含有一个核心序列，即(G)TGGA/TA/TA/T(G)，是产生增强效应时所必需的。（6）增强效应十分明显，一般能使基因转录频率增加10—200倍。经人巨大细胞病毒增强子增强后的珠蛋白基因表达频率比该基因正常转录高600～1000倍。（7）许多增强子还受外部信号的调控，如金属硫蛋白的基因启动区上游所带的增强子，就可以对环境中的锌、镉浓度做出反应。（8）增强子的功能是可以累加的。SV40增强子序列可以被分为两半，每一半序列本身作为增强子功能很弱，但合在一起，即使其中间插入一些别的序列，仍然是一个有效的增强子。因此，要使一个增强子失活必须在多个位点上造成突变。对SV40增强子而言，没有任何单个的突变可以使其活力降低10倍。增强子的作用原理：一种观点认为，增强子为转录因子提供进入启动子区的位点。另一种认为，增强子能改变染色质的构象。因为增强子区域容易发生从B—DNA到Z—DNA的构象变化。 某些基因含有的一种负性调节元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。某些基因有负性调节元件枣抑制子(沉默子)存在。有些DNA序列既可作为正性、又可作为负性调节元件发挥顺式调节作用，这取决于不同类型细胞中DNA结合因子的性质。

绝缘子（英语：insulator）是真核生物基因组的调控元件之一，亦为一种边界元件。功能为阻止临近调控元件，对它所界定基因的启动子起增强或者阻遏的作用。 它对增强子的抑制作用具有极性，即只对处于其所在边界另一侧的增强子有抑制作用，而并不能抑制与其处于同一结构域的增强子。绝缘子的活性可能与CTCF蛋白密切相关。 绝缘子的作用是有方向性的，这是在果蝇实验中发现的。果蝇(D．melanogaster)的黄色基因座y上插入转座子gypsy后，会造成有些组织中的y基因失活，但有些组织中y基因仍然有活性，其原因在于转座子gypsy的一端有一个绝缘子序列。当gypsy在基因座的不同位置上插入时，对基因的活性有不同的效应。这是因为y基因的活性受4个增强子调控，当绝缘子正好插在启动子的上游时，就在翅肩(wing blade)和躯体上皮(body cuticle)组织中阻断基因的活化(来自上游的增强子)，但不阻断在刚毛(bristles)和跗足(farsal claws)组织中y基因的表达(来自下游的增强子)。由于有些增强子位于启动子上游，有些位于下游，所以绝缘子的效应并不取决于绝缘子同启动子的相对位置。因此，对绝缘子效应的方向性的原因还没有真正弄清楚。已发现有两个基因座以反式活化方式影响绝缘子的功能。基因S2J(Hw)编码的核蛋白识别绝缘子，绝缘子同其结合后才有绝缘作用。当该基因突变后，尽管y基因座中插入了绝缘子，但失去了绝缘作用，y在所有组织中都表达。另一个基因座是mod(mdg 4)，该基因发生突变后，其效应正好与Su(Hw)相反，即这些突变型都增强了绝缘作用，使绝缘子的绝缘效应不再有方向性而得到扩展，也就是阻断了上游和下游两侧的增强子的效应。有一种解释认为先是Su(Hw)同绝缘子DNA结合后，使绝缘子有绝缘效应。mod(mdg4)同Su(Hw)结合，使绝缘子失去绝缘效应；突变的mod(mdg4)不能同Su(Hw)结合，于是绝缘子又增强了绝缘作用。

顺式作用元件是指与结构基因串联的特定DNA序列，是转录因子的结合位点，它们通过与转录因子结合而调控基因转录的精确起始和转录效率。顺式作用元件在分子遗传学领域，相对同一染色体或DNA分子而言为“顺式”（cis）；对不同染色体或DNA分子而言为“反式”（trans）。顺式作用元件是转录调节因子的结合位点，包括启动子、增强子和沉默子。真核基因启动子是原核启动序列的同义语。真核启动子是指RNA聚合酶及转录起始点周围的一组转录控制组件，每个启动子包括至少一个转录起始点以及一个以上的功能组件，转录调节因子即通过这些机能组件对转录起始发挥作用。在这些调节组件中最具典型意义的就是TATA盒子，它的共有序列是TATAAA。TATA盒子通常位于转录起始点上游-25至-30区域，控制转录的准确性和频率。TATA盒子是基本转录因子TFⅡD结合位点；TFⅡD则是RNA聚合酶结合DNA必不可少的。除TATA盒子外，GC盒子(GGGCGG)和CAAT盒子(GCCAAT)也是很多基因中常见的，它们位于起始点上游-30至-110bp区域。 所谓增强子就是远离转录起始点、决定组织特异性表达、增强启动子转录活性的特异DNA序列，其发挥作用的方式与方向、距离无关。增强子与启动子非常相似：都是由若干组件组成，有些组件既可在增强子、又可在启动子出现。从功能方面讲，没有增强子存在，启动子通常不能表现活性；没有启动子，增强子也无法发挥作用。增强子和启动子有时分隔很远，有时连续或交错覆盖。某些基因有负性调节元件枣抑制子(沉默子)存在。有些DNA序列既可作为正性、又可作为负性调节元件发挥顺式调节作用，这取决于不同类型细胞中DNA结合因子的性质。

真核生物基因表达的调控远比原核生物复杂,可以发生在DNA水平、转录水平、转录后的修饰、翻译水平和翻译后的修饰等多种不同层次（图 真核生物基因表达中可能的调控环节）.但是,最经济、最主要的调控环节仍然是在转录水平上. （一）DNA水平的调控 DNA水平上的调控是通过改变基因组中有关基因的数量、结构顺序和活性而控制基因的表达.这一类的调控机制包括基因的扩增、重排或化学修饰.其中有些改变是可逆的.1、基因剂量与基因扩增 细胞中有些基因产物的需要量比另一些大得多,细胞保持这种特定比例的方式之一是基因组中不同基因的剂量不同.例如,有A、B两个基因,假如他们的转录、翻译效率相同,若A基因拷贝数比B基因多20 倍,则A基因产物也多20倍.组蛋白基因是基因剂量效应的一个典型实例.为了合成大量组蛋白用于形成染色质,多数物种的基因组含有数百个组蛋白基因拷贝.基因剂量也可经基因扩增临时增加.两栖动物如蟾蜍的卵母细胞很大,是正常体细胞的一百倍,需要合成大量核糖体.核糖体含有rRNA分子,基因组中的rRNA基因数目远远不能满足卵母细胞合成核糖体的需要.所以在卵母细胞发育过程中,rRNA基因数目临时增加了4000倍.卵母细胞的前体同其他体细胞一样,含有约500个rRNA基因（rDNA）.在基因扩增后,rRNA基因拷贝数高达2×106.这个数目可使得卵母细胞形成1012个核糖体,以满足胚胎发育早期蛋白质大量合成的需要.在基因扩增之前,这500个rRNA基因以串联方式排列.在发生扩增的3周时间里,rDNA不再是一个单一连续DNA片段,而是形成大量小环即复制环,以增加基因拷贝数目.这种rRNA基因扩增发生在许多生物的卵母细胞发育过程中,包括鱼、昆虫和两栖类动物.目前对这种基因扩增的机制并不清楚.在某些情况下,基因扩增发生在异常的细胞中.例如,人类癌细胞中的许多致癌基因,经大量扩增后高效表达,导致细胞繁殖和生长失控.有些致癌基因扩增的速度与病症的发展及癌细胞扩散程度高度相关.2．基因丢失在一些低等真核生物的细胞分化过程中,有些体细胞可以通过丢失某些基因,从而达到调控基因表达的目的,这是一种极端形式的不可逆的基因调控方式.如某些原生动物、线虫、昆虫和甲壳类动物在个体发育到一定阶段后,许多体细胞常常丢失整条染色体或部分染色体,而只有在将来分化生殖细胞的那些细胞中保留着整套的染色体.在马蛔虫中,个体发育到一定阶段后,体细胞中的染色体破碎,形成许多小的染色体,其中有些小染色体没有着丝粒,它们因不能在细胞分裂中正常分配而丢失,在将来形成生殖细胞的细胞中不存在染色体破碎现象.但是,基因丢失现象在高等真核生物中还未发现.3．DNA重排（基因重排） 基因重排(gene rearrangement)是指DNA分子中核苷酸序列的重新排列.这些序列的重排可以形成新的基因,也可以调节基因的表达.这种重排是由基因组中特定的遗传信息决定的,重排后的基因序列转录成mRNA,翻译成蛋白质.尽管基因组中的DNA序列重排并不是一种普通方式,但它是有些基因调控的重要机制,在真核生物细胞生长发育中起关键作用.⑴酵母交配型转换.啤酒酵母交配型转换是DNA重排的结果.酵母菌有两种交换型,分别a和α.单倍体a和α之间配合才能产生二倍体a/α,经减数分裂及产孢过程形成单倍体四分子,其中a和α的孢子的比例为2：2.如果单独培养基因型a和α的孢子,由于仅有与亲代相同的交配型基因型,所以形成的孢子之间不能发生交配.但酵母菌中有一种同宗配合交配类型,其细胞可转换成对应的交配类型,使细胞之间可发生配合.起始的单倍体孢子（这里是α）发育成一个母细胞及一个芽细胞,芽细胞再长成子细胞.在下一次分裂后,这个母细胞及新形成的子细胞转换成对应的交配型a,结果是两个α 和两个a型细胞.相对应交配型细胞融合形成a/α二倍体合子（交配）.再经有丝分裂及产孢过程又形成单倍体孢子.这种交配型转换的基础是遗传物质的重排.控制交配型的MAT基因位于酵母菌第3染色体上,MATa和MATα互为等位基因.含有MATa单倍体细胞为a交配型,具有MATα基因型的细胞为α交配型.MAT位点的两端,还有类似MAT基因的HMLa和HMRa基因,他们分别位于第3染色体左臂和右臂上.这两个基因分别具有与MATα和MATa 相同的序列,但在其基因上游各有一个抑制转录起始的沉默子,所以不表达.交换型转换是由HO内切核酸酶(HO endonuclease)的作用开始的(图8－19).这个内切酶将MATa基因内的一段24bp的双链DNA切开,另一种核酸外切酶在双链DNA的切口,从5′到3′加工产生一段突出的3′单链尾端序列（约500个核苷酸）,MATa基因用这一段单链系列插入到MATα基因的同源序列中,以HMLα序列为模板,合成一段新的HMLα基因序列,再通过重组使HMLα整合到MATa序列中,导致基因转换,由MATa转换成MATα.在这个重组过程中,有一段244bp的重组强化子(recombinant enhancer, RE)对重组起顺式调控作用,是基因转换所必须的,RE缺失则不能发生基因转换.这段RE序列也位于第3染色体左臂上,靠近HMLα位点.MAT基因编码一种与MCM1转录因子互作的调控蛋白,控制其它基因转录.MATa和MATα基因产物对MCM1具有不同的影响,因而表现出不同的等位基因特异表达模式.在红色面包霉及其它真菌中出现的四分孢子异常比例,也是重组后产成的基因转换形成的.（2）动物抗体基因重排 一个正常哺乳动物可产生108以上不同的抗体分子,每一种抗体具有与特定抗原结合的能力.抗体是蛋白质,每一种特异抗体具有不同的氨基酸序列.如果抗体的遗传表达是一个基因编码一条多肽链,那么一个哺乳动物就需要108以上的基因来编码抗体,这个数目至少是整个基因组中基因数目（现在估计人类基因组中编码蛋白质的基因大概只有30000个左右）的1000倍.这是不可能实现的!那么哺乳动物是采用什么机制形成如此众多的不同抗体分子的呢?首先我们看一下抗体分子的结构（图 抗体分子结构）.抗体包括两条分别约440个氨基酸的重链（heavy chain, H）和两条分别约214个氨基酸的轻链（light chain, L）.不同抗体分子的差别主要在重链和轻链的氨基端（N端）,故将N端称为变异区（variable region, V）,N端的长度约为110个氨基酸.不同抗体羧基端（C端）的序列非常相似,称为恒定区（constant region, C）.抗体的轻链、重链之间和两条重链之间由二硫键连接,形成一种四链（H2L2）结构的免疫球蛋白分子.在人类基因组中,所有抗体的重链和轻链都不是由固定的完整基因编码的,而是由不同基因片段经重排后形成的完整基因编码的.完整的重链基因由VH、D、J和C四个基因片断组合而成,完整的轻链基因由VL、J和C三3个片段组合而成.人的第14号染色体上具有86个重链变异区片段（VH）,30个多样区片段（diverse,D）,9个连接区片段（jioning,J）以及11个恒定区片段（C）.轻链基因分为3个片段,变异区（VL）,连接区(J)和恒定区(C).人类的轻链分为2型：κ型（Kappa轻链,κ）和λ型（Lambda轻链,λ）.κ轻链基因位于第2号染色体上,λ轻链基因位于第22号染色体 随着B淋巴细胞的发育,基因组中的抗体基因在DNA水平发生重组,形成编码抗体的完整基因（图 人类抗体重链基因结构）.在每一个重链分子重排时,首先V区段与D区段连接,然后与J区段连接,最后与C区段连接,形成一个完整的抗体重链基因.每一个淋巴细胞中只有一种重排的抗体基因.轻链的重排方式与重链基本相似（图 人类抗体κ链基因结构）,所不同的是轻链由3个不同的片断组成.重链和轻链基因重排后转录,再翻译成蛋白质,由二硫键连接,形成抗体分子.产生免疫球蛋白分子多样性的遗传控制：重链和轻链的不同组合,κ、λ、H；在重链中,V、D、J和C片段的组合；κ轻链中V和C的组合；λ轻链中V、J和C的组合；此外,基因片段之间的连接点也可以在几个bp的范围内移动.因此,可以从约300个抗体基因片段中产生109 数量级的免疫球蛋白分子.3. DNA甲基化和去甲基化 在真核生物DNA分子中,少数胞嘧啶碱基第5碳上的氢可以在甲基化酶的催化下被一个甲基取代,使胞嘧啶甲基化(methylation).甲基化多发生在5′－CG－3′二核苷酸对上.有时CG二核苷酸对上的两个C都甲基化,称为完全甲基化,只有一个C甲基化称为半甲基化.甲基化酶可识别这种半甲基化DNA分子,使另一条链上的胞嘧啶也甲基化.DNA的甲基化可以引起基因的失活.活跃表达的基因都是甲基化不足的基因.表达活性与甲基化程度呈负相关.甲基化的程度可以在转录的充分激活和完全阻遏之间起调节作用.把甲基化和未甲基化的病毒DNA或细胞核基因分别导入活细胞,已甲基化的基因不表达,而未甲基化的能够表达.在大鼠个体发育过程中,核内DNA甲基化的水平失不断提高的,14d的胚胎肝脏只有8％的rDNA甲基化,18d的胚胎肝脏有30％的rDNA甲基化,而成年大鼠肝组织中rDNA的甲基化程度高达60％.某些玉米Ac转座因子在没有任何DNA序列变化的情况下,失去了转座酶基因活性,就是因为这个基因的富含CG区域发生了高度甲基化.经化学处理去甲基化后,又可使转座酶基因活性恢复.（二）转录水平的调控 持家基因和奢侈基因在多细胞的高等真核生物中,各种类型的细胞中都有相同的一些基因在表达,这些基因的产物是维持细胞的正常结构、运动、以及参与新成代谢等生命活动所必须的,由于它们的功能对于每一个细胞开说都是必不可少的,所以将这些基因称为持家基因（house keeping gene）.如组蛋白基因、核糖体蛋白基因、线粒体蛋白基因、糖酵解酶基因等.在哺乳动物中,持家基因大约有10000个左右.另一类基因是组织特异性基因（tissue-specific gene）,又称为奢侈基因(luxury gene).这类基因与细胞的特定功能有关,是在各种组织中选择性表达的基因.如表皮的角蛋白基因、肌细胞中的肌动蛋白基因和肌球蛋白基因等.据估计,各类细胞中的奢侈基因的总和大于持家基因的数目.持家基因和奢侈基因的表达调控通常发生在转录水平.前面介绍了细菌中的基因经诱导可使表达效率提高千倍以上.这种极端的调控水平很难发生在真核生物基因表达中（酵母菌除外）.大多数真核生物基因经诱导可提高几倍至数十倍的表达效率.多数真核生物基因转录水平的调控是正调控.1、真核基因表达调控的顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element)是指DNA分子上对基因表达有调节活性的特定核苷酸序列.顺式作用元件的活性只影响同一DNA分子上的基因.这种DNA序列多位于基因上游或内含子中.真核基因的顺式作用元件按其功能可以分为：启动子、增强子和静止子.启动子的结构和功能启动子是转录因子和RNA聚合酶的结合位点,位于受其调控的基因上游,邻近基因转录起始点,是基因的一部分（图 真核生物启动子元件）.TATA框（TATA box）：中心位于－30位置,是RNA聚合酶Ⅱ识别和结合位点.富含AT碱基,一般有8bp,改变其中任何一个碱基都会显著降低转录活性,又称为Hogness box.如人类的β珠蛋白基因启动子中TATA序列发生突变,β珠蛋白产量就会大幅度下降而引起贫血症. CAAT框（CAAT box）：位于－70～－80位置,共有序列GGCC(T)CAATCT.决定启动子的起始频率.兔的β珠蛋白基因的CAAT框变成TTCCAATCT,其转录效率只有原来的12％.GC框(GC box)：－110位置,GGGCGG.增强转录活性.真核基因的启动子有三个元件构成,而原核基因的启动子一般只有两个元件,-10位置的TATAbox和－35位置的TTGACAbox.增强子的结构和功能增强子（enhancer）,又称强化子（transcriptional enhancer）,是一种远端调控元件,至少距转录起始点上游100bp以上,通常位于－700～－1000处,所以又称为上游激活序列(upstream activator sequence, UAS).增强子区的跨度一般有100－200bp,和启动子一样,由一个或多个各具特征的DNA序列组成,常由8－12bp的核心序列和其他序列相间排列.增强子也要通过与特定的蛋白质因子(转录因子)结合而实现其对转录的增强作用.静止子是一种类似增强子但起负调控作用的顺式作用元件.有人称为沉默基因.静止子与相应的反式作用因子结合后,可以使正调控系统失去作用.2、真核基因调控的反式作用因子不论是启动子还是增强子序列,他们的转录调节功能都是通过与特定的DNA结合蛋白的相互作用而实现的.真核生物的RNA聚合酶与原核生物的RNA聚合酶不同,它本身不能启动转录,纯化了的真核生物RNA聚合酶在体外是不能启动转录的.因此必须事先有一套转录因子装配到启动子上,RNA聚合酶才能启动转录.这些转录因子一般并不是RNA聚合酶的组成成分.能直接或间接识别各种顺式调控元件并与之结合从而调控基因转录效率的各种蛋白质分子称为反式作用因子 (trans-acting factor).能激活真核生物基因转录的蛋白质称为转录因子(transcription factor, TF).转录因子是参与正调控的反式作用因子,是转录起始过程中RNA聚合酶所需要的辅助因子.这类DNA结合蛋白有很多种,顺式调控元件也有多种,正是不同的DNA序列和不同的DNA结合蛋白之间在空间结构上的相互作用,以及蛋白质与蛋白质之间的相互作用,构成了复杂的基因转录调控机制.反式作用因子的结构特征反式作用因子一般都具有三个不同功能结构域(domain).①DNA结合结构域 与顺式调控元件结合的部位.对大量转录调控因子结构的研究表明,DNA结合结构域大多在100bp以下.大体上有4种结构特征：α螺旋－转角－α螺旋(helix-turn-helix, HTH)结构（图 螺旋-转角-螺旋）、锌指(zinc finger)结构（图 锌指结构）、亮氨酸拉链(leucine zipper)结构（图 亮氨酸拉链）等.②激活基因转录的功能结构域 一般有20－100个氨基酸组成.有时一个反式作用因子可能有一个以上的转录激活区.结构特征有：含有很多带负电荷的α螺旋、富含谷氨酰胺或者富含脯氨酸.③与其他蛋白质因子结合的结构域不同的反式调控因子（转录因子）与顺式调控元件相互作用,启动转录的效率不同.2．选择性启动子 有些真核生物基因具有两个或两个以上的启动子,用于在不同细胞中表达.不同启动子可产生不同的初级转录产物和不相同的蛋白质编码序列.果蝇的乙醇脱氢酶基因是一个典型的例子.这个基因的结构见图8-31A.在幼虫（图8-31B）和成虫期（图8-31C）分别利用不同启动子进行转录.成虫期的转录具有一段很长的5"端前导序列,其中大多数在mRNA加工中去掉.多启动子可使幼虫和成虫具有独立的转录调控.（三）转录后调控在真核生物中,蛋白质基因的转录产物统称为核不均一RNA,必须经过加工才能成为成熟的mRNA分子.在第三章已经讲过,加工过程包括三个方面：加帽、加尾和去掉内含子.转录后的内含子剪切过程在基因表达的调控中具有重要意义.选择性mRNA切割 我们知道,在DNA水平上,真核生物基因与原核生物基因有一个明显的不同之处,也就是真核生物的基因是不连续的,外显子与内含子相间排列,而转录的时候外显子和内含子是一起转录的.转录以后必须降内含子切除,才能形成成熟的mRNA分子.这个过程成为剪接（splicing）.同一初级转录产物在不同细胞中可以用不同方式切割加工,形成不同的成熟mRNA分子,使翻译成的蛋白质在含量或组成上都可能不同（图 选择性剪接）. （四）翻译水平的调控在真核生物中,基因表达的调控主要发生在转录水平上,但是,翻译水平的调控也是十分重要的.阻遏蛋白与mRNA结合,可以阻止蛋白质的翻译.铁蛋白的功能是在细胞内贮存铁.铁蛋白mRNA的翻译取决于铁的供应.铁供应充足,则铁蛋白合成就多.当细胞中没有铁时,阻遏蛋白与铁蛋白mRNA结合,阻止翻译的进行.当细胞中有铁存在时,阻遏蛋白就不与铁蛋白mRNA结合,使翻译得以进行.成熟的mRNA可以失活状态贮存起来.（五）翻译后调控从mRNA翻译成蛋白质,并不意味着基因表达的调控就结束了.直接来自核糖体的线状多肽链是没有功能的,必须经过加工才具有活性.在蛋白质翻译后的加工过程中,还有一系列的调控机制.1．蛋白质折叠线性多肽链必须折叠成一定的空间结构,才具有生物学功能.在细胞中,蛋白质的折叠必须有伴蛋白的作用下才能完成折叠.2．蛋白酶切割末端切割有些膜蛋白、分泌蛋白,在氨基端具有一段疏水性强的氨基酸序列,称为信号肽,用于前体蛋白质在细胞中的定位.信号肽必须切除多肽链才具有功能.脊椎动物胰腺中形成的胰岛素,最初的长度是105个氨基酸,称为前胰岛素原,在加工中首先将氨基端的24个氨基酸残基切除,成为前体胰岛素,再将中间的一段切除,留下两端有活性的部分,即21个氨基酸残基的A链和30个残基的B链,这两条链再由两个二硫键连接成有生物活性的胰岛素.多聚蛋白质的切割有些新合成的多肽链含有几个蛋白质分子的序列,切割以后产生具有不同功能的蛋白质分子.如脑下丘腺产生的一种多肽链,包括4种不同的激素分子,经蛋白酶切割以后成型.在不同的细胞中切割的方式和位点不同,从而产生多种不同的激素,适应不同细胞生长发育的需要.3、蛋白质的化学修饰简单的化学修饰是将一些小的化学基团,如乙酰基、甲基、磷酸基加到氨基酸侧链上,或者加到氨基端或羧基端.这种修饰的方式是特异的,不同蛋白质可以有完全相同的修饰,相同的蛋白质可以有完全不同的修饰.有些蛋白质经磷酸化活化以后,在基因表达中具有重要的调控作用.复杂的修饰是蛋白质的糖基化（glycosylation）,就是将一些分子量很大的碳水化合物加到多肽链上.人类的ABO血型也是蛋白质化学修饰的典型例子.控制ABO血型的是一个复等位基因座位,编码负责将糖基加到红细胞膜上的糖蛋白分子上的酶.这个座位上有三个基因（alleles）,编码三个不同的酶.一个是将N－乙酰－半乳糖胺（N－acety－galactosamine）加到糖蛋白上,表现为A血型.第二个酶是将半乳糖（galactose）加到糖蛋白上,表现为B血型.第三个基因编码的是一个没有功能的酶,不能将任何糖加到糖蛋白上,表现为O血型.4、切除蛋白质内含子有些mRNA翻译的最初产物同DNA转录的最初产物一样,具有内含子（intein）序列,位于多肽链序列的中间,经剪接后,蛋白质的外显子（extein）才能连接成为成熟的蛋白质.蛋白质内含子的切割位点十分保守.内含子前面的氨基酸通常是半胱氨酸,仅有少数是丝氨酸,而后面总是组氨酸－天门冬酰氨,紧接着内含子的外显子序列通常是半胱氨酸、丝氨酸或苏氨酸.内含子内的有些序列也是十分保守的.内含子的一个重要特点是具有自动切割加工的能力.例如,果蝇胚胎发育有一种蛋白质Hedgehog,其内含子就能将本身的前提蛋白切割成两个有功能的蛋白质分子.内含子的另一个特点是,有些切割下来的内含子具有核酸内切酶活性.这种酶可以识别DNA序列中与编码自身序列对应但没有自身编码序列的位置,并将其切开,使内含子的编码序列插入这个位置.如果一个细胞中与这个内含子有关的基因是杂合体,一个含有编码内含子的序列,另一个不含编码内含子的序列,加工切割下来的蛋白质内含子可以切开没有编码内含子序列的DNA,使其插入相应序列,使杂合体成为纯合体.

【答案】：A增强子是真核生物顺式作用元件之一。它是远离转录起始点能够增强启动子转录活性的DNA序列，可决定基因的时间和空间特异性表达，发挥作用的方式与方向和距离无关。故A项符合。