基因表达的转录后与翻译起始调控

基因表达的转录后与翻译起始调控彭晓冬,童坦君（北京医科大学生化与分子生物学系,北京１０００８３）关键词转录后调控,翻译起始调控,ＲＮＡ结构近年来,基因表达的转录调控研究十分深入。转录以后诸过程的调控机制研究亦越来越引人注目。一般认为,对ｍＲＮＡ成熟、...     

真核mRNA的3‘非翻译区转录后水平调控作用研究进展

真核mRNA的3‘非翻译区（3‘－UTR）在基因表达的转录后调控中起着重要作用：3‘－UTR内存在末端加工信号以指导mRNA3‘末端的加工;3‘－UTR不但控制mRNA的稳定性及降解速率、协助辨认特殊密码子,而且还控制着mRNA的翻译时间、位点及控制其翻译起始及效率等。     

真核mRNA的3′非翻译区转录后水平调控作用研究进展

真核生物mRNA的3′非翻译区(3′-UTR)在基因表达的转录后调控中起着重要作用:3′-UTR内存在末端加工信号以指导mRNA3′末端的加工;3′-UTR不但控制mRNA的稳定性及降解速率、协助辨认特殊密码子,而且还控制着mRNA的翻译时间、位点及控制其翻译起始及效率等。     

真核mRNA的3′非翻译区转录后水平调控作用研究进展

真核生物mRNA的3′非翻译区(3′_UTR)在基因表达的转录后调控中起着重要作用:3′_UTR内存在末端加工信号以指导mRNA3′末端的加工;3′_UTR不但控制mRNA的稳定性及降解速率、协助辨认特殊密码子,而且还控制着mRNA的翻译时间、位点及控制其翻译起始及效率等。     

竞争性内源RNA在转录后水平调控基因表达

竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ce RNA)假说提出了一种RNA在转录后水平调控基因表达的机制,即信使RNA(message RNA,m RNA)、长链非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNA)、假基因(pseudogene)转录物及环状RNA(circular RNA,circ RNA)通过竞争结合相同的微小RNA(micro RNA,mi RNA)来影响靶基因RNA的稳定性或翻译活性,实现转录后水平的基因表达调节。这一全新的基因表达调控机制目前已在肌肉的分化、胚胎干细胞的分化、中脑的发育及癌症的转移等多个研究领域被发现,并且被证实参与多个生物学过程的调控。ce RNA这种以mi RNA为媒介实现RNA与RNA相互调控的机制,使得编码基因和非编码基因在全转录组范围内形成了一个庞大而精细的调控网络,增加了基因调控网络的复杂性。文章就ce RNA的分子类型、ce RNA机制所涉及的生物学功能、影响ce RNA机制的重要因素及ce RNA调控网络预测这几个方面进行综述。     

Tat翻译后修饰调控HIV-1的转录

HIV-1病毒感染机体靶细胞后,可通过一系列调控蛋白和辅助蛋白来改变宿主环境,以逃避免疫反应和促进病毒复制。调控蛋白Tat在病毒初始转录阶段与多种转录辅助因子相互作用,控制HIV-1基因组转录和潜伏期病毒的激活等,被称为HIV-1的反式转录激活因子。翻译后修饰是一种可逆过程,在Tat与不同转录辅助蛋白之间扮演了至关重要的角色。磷酸化可以促进Tat与TAR RNA结合,乙酰化能够巩固Tat/P-TEFb/TAR RNA复合体的形成,或增加染色质修饰和重塑,增强HIV-1基因组转录起始。Tat发生泛素化修饰可导致其表达下降并阻断转录,也可表现为其水平的稳定。Tat甲基化后对转录的影响不同,甚至完全相反。因此,这可能成为逆转录病毒复制和传播的潜在靶点。本文就Tat在HIV-1基因组转录和复制中涉及蛋白质磷酸化、乙酰化、泛素化和甲基化修饰方面的研究进展进行总结,以促进人们对Tat翻译后修饰与HIV-1转录机制的理解,并为抗HIV转录的新型药物发掘奠定理论基础。     

TB4的翻译后修饰及其功能调控

肌动蛋白单体隔离肽胸腺素β4(thymosin beta 4,TB4)是一种十分重要的胸腺素β类小分子多肽,广泛分布于机体的组织细胞中.自发现TB4以来,人们对它的研究就不曾间断,发现其拥有多种生物学功能,如结合肌动蛋白单体、抑制微丝的形成、抑制炎症和调节血管再生等.成熟的TB4仅由43个氨基酸残基组成,却拥有如此多样...     

转录调控研究的方法学进展

基因的表达在多个层次受到严格的控制,其中转录水平的调控是控制基因表达的重要环节之一。近几年,随着分子生物学研究方法的不断发展,转录调控的研究方法学也出现了新的变化。本文综述了基于作者所在课题组对链霉菌次级代谢调控研究过程中优化和改进的转录调控研究方法,如基于SYBR Gold的凝胶阻滞实验,基于荧光标记和毛细管电泳检测的足迹法,基于报告基因的直接调控关系分析等;同时也对研究调控蛋白和靶启动子相互作用的新方法进行了阐述,如表面等离子共振技术和等温滴定量热测定技术等。这些转录调控研究方法的优化和总结,能够帮助研究者开展相关研究。     

翻译后修饰对转录因子NF-E2相关因子2功能的调控

抗氧化反应组件（AREs）普遍存在于编码抗氧化和/或解毒酶基因的启动子区域,为这些基因的转录启动所必需;而这些基因的表达对维持细胞内氧化还原稳态,抵抗活性氧类（ROS）引起的细胞损伤发挥重要作用。转录因子NF E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2 related factor 2, NRF2)作为抗氧化反应中的关键转录因子,可以与ARE结合,启动其下游靶基因,在氧化应激及亲电子剂应激中发挥重要的调控作用,广泛参与炎症、增殖、凋亡、细胞分化、组织再生和代谢等过程;因此,激活NRF2有望成为治疗肿瘤及其他与氧化、炎症相关疾病的新策略。蛋白质的翻译后修饰,对蛋白质空间构象、稳定性及其与其他蛋白质间相互作用具有重要作用。因此,探究NRF2的翻译后修饰如磷酸化、乙酰化和泛素化的修饰过程等,对深入了解NRF2的功能及调控机制至关重要,并与某些疾病的发生发展密切相关。本文对近年来翻译后修饰对NRF2的活性及功能的调控进行综述。     

生物钟机制研究进展

由生物体内源性生物钟所产生的昼夜节律是近年来生命科学的研究热点之一。几种模型生物（蓝细菌、脉孢菌、拟南芥、果蝇、小鼠）的生物钟相关基因相继被克隆和鉴定,为理解昼夜节律的分子机制奠定了基础。振荡器蛋白对其编码基因的负反馈调控可能是不同生物的生物运作普遍机制,在此基础上,不同生物有不尽相同的调控方式;隐色素可能是高等生物的共同生物钟光受体。     

Normal vision can compensate for the loss of the circadian clock

Circadian clocks are thought to be essential for timing the daily activity of animals, and consequently increase fitness. This view was recently challenged for clock-less fruit flies and mice that exhibited astonishingly normal activity rhythms under outdoor conditions. Compensatory mechanisms appear to enable even clock mutants to live a normal life in nature. Here, we show that gradual daily increases/decreases of light in the laboratory suffice to provoke normally timed sharp morning (M) and evening (E) activity peaks in clock-less flies. We also show that the compound eyes, but not Cryptochrome (CRY), mediate the precise timing of M and E peaks under natural-like conditions, as CRY-less flies do and eyeless flies do not show these sharp peaks independently of a functional clock. Nevertheless, the circadian clock appears critical for anticipating dusk, as well as for inhibiting sharp activity peaks during midnight. Clock-less flies only increase E activity after dusk and not before the beginning of dusk, and respond strongly to twilight exposure in the middle of the night. Furthermore, the circadian clock responds to natural-like light cycles, by slightly broadening Timeless (TIM) abundance in the clock neurons, and this effect is mediated by CRY.     

CUL1 regulates TOC1 protein stability in the Arabidopsis circadian clock

The circadian clock is the endogenous timer that coordinates physiological processes with daily and seasonal environmental changes. In Arabidopsis thaliana , establishment of the circadian period relies on targeted degradation of TIMING OF CAB EXPRESSION 1 (TOC1) by the 26S proteasome. ZEITLUPE (ZTL) is the F-box protein that associates with the SCF (Skp/Cullin/F-box) E3 ubiquitin ligase that is responsible for marking TOC1 for turnover. CULLIN1 (CUL1) is a core component of SCF complexes and is involved in multiple signaling pathways. To assess the contribution of CUL1-containing SCF complexes to signaling within the plant oscillator, circadian rhythms were examined in the recessive, temperature-sensitive CUL1 allele axr6-3 . The activity of CUL1 in this mutant declines progressively with increasing ambient temperature, resulting in more severe defects in CUL1-dependent activities at elevated temperature. Examination of circadian rhythms in axr6-3 revealed circadian phenotypes comparable to those observed in ztl null mutants; namely, lengthened circadian period, altered expression of core oscillator genes, and limited degradation of TOC1. In addition, treatment of seedlings with exogenous auxin did not alter TOC1 stability. These results demonstrate that CUL1 is required for TOC1 degradation and further suggest that this protein is the functional cullin for the SCF^ZTL complex.