如题所述
顺式作用元件(cis-acting element)存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列。顺式作用元件包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件等,它们的作用是参与基因表达的调控。顺式作用元件本身不编码任何蛋白质,仅仅提供一个作用位点,要与反式作用因子相互作用而起作用。
顺式作用元件结构:
1、启动子
原核操纵子中启动序列的同义语。真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件,每一组件含7~20bp的DNA序列。启动子包括至少一个转录起始点以及一个以上的机能组件。在这些机能组件中最具典型意义的就是TATA盒,它的共有序列是TATAAAA。
TATA盒通常位于转录起始点上游-25~-30bp,控制转录起始的准确性及频率。TATA盒是基本转录因子TFIID结合位点。除TATA盒外,GC盒(GGGCGG)和CAAT盒(GCCAAT)也是很多基因常见的,它们通常位于转录起始点上游-30~-110bp区域。
此外,还发现很多其它类型的机能组件。由TATA盒及转录起始点即可构成最简单的启动子。
2、增强子
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。
3、沉默子
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。