第62页,共124页,星期日,2025年,2月5日一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和结构顺序而控制基因的表达。包括基因扩增基因丢失基因重排基因的化学改变其中有些改变是可逆的第63页,共124页,星期日,2025年,2月5日1、基因剂量基因产物的需要量大,基因的拷贝数就多组蛋白是染色质的组成成分,需要量大,多数物种的基因组含有数百个组蛋白基因拷贝第64页,共124页,星期日,2025年,2月5日2、基因扩增两栖动物蟾蜍的卵母细胞很大,是正常体细胞的100倍,需要合成大量蛋白质,所以需要大量核糖体。rRNA基因数目远远不能满足需要。在卵母细胞发育过程中,rRNA基因数目临时增加4000倍。卵母细胞的前体同其它细胞一样,含有600个18S和28SrRNA基因。基因扩增后rRNA基因拷贝数高达2×106。第65页,共124页,星期日,2025年,2月5日基因扩增常发生在异常的细胞中。人类癌细胞中的许多致癌基因,经大量扩增后高效表达,导致细胞生长失控。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。第66页,共124页,星期日,2025年,2月5日3、基因丢失马蛔虫2n=2,但染色体上有多个着丝粒。第一次卵裂是横裂,产生上下2个子细胞。第二次卵裂时,一个子细胞仍进行横裂,保持完整的基因组,而另一个子细胞却进行纵向分裂,丢失部分染色体。一部分细胞总是保留完整的基因组,将来发育为生殖细胞;丢失了部分染色体的细胞分化为体细胞。第67页,共124页,星期日,2025年,2月5日马蛔虫受精卵的早期分裂第68页,共124页,星期日,2025年,2月5日4、基因重排基因重排(generearrangement)是指DNA分子中核苷酸序列的重新排列。序列重排可以形成新的基因,也可以调节基因的表达。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,翻译成新的蛋白质。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。第69页,共124页,星期日,2025年,2月5日酵母交配型转换酵母菌有两种交配型,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或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。第70页,共124页,星期日,2025年,2月5日酵母菌的交配型转换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,使细胞之间可发生交配。第71页,共124页,星期日,2025年,2月5日HO内切核酸酶将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的切口合成一段突出的3′单链尾端序列(约500bp),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。第72页,共124页,星期日,2025年,2月5日动物抗体重排人体可产生108以上不同的抗体分子。抗体是蛋白质,每一种特异抗体具有不同的氨基酸序列。人类基因组中编码蛋白质的基因大概只有30000个左右。编码抗体分子需要的基因是人体基因总数的1000倍!可能吗?第73页,共124页,星期日,2025年,2月5日抗体的基本结构第74页,共124页,星期日,2025年,2月5日抗体的基本结构第75页,共124页,星期日,2025年,2月5日在人类基因组中,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C3个片段组合而成。第76页,共124页,星期日,2025年,2月5日完整的重链基因由VH、D、J和C四个基因片断组合而成人的第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)。第77页,共124页,星期日,2025年,2月5日人类抗体重链基因结构第78页,共124页,星期日,2025年,2月5日轻链基因分为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,κ)κ轻链基因位于第2染色体上,λ型(Lambda,λ)