启动子概述
启动子是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列，它是基因表达不可缺少的重要调控序列。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准确地结合，并具有转录起始的特异性。基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物。启动子分三类：启动子Ⅰ、启动子Ⅱ、启动子Ⅲ.只有启动子Ⅱ指导mRNA的转录。真核生物启动子Ⅱ由两大部分组成：上游元件(upstream element)和启动子核心(core promoter)。上游元件与转录的效率有关；启动子核心包括3部分：TATA
盒、起始子(initinator)及下游元件(downstream element)。TATA盒为转录调控因子包括各种调节蛋白的结合区，与转录起始位点的精确选择及转录有关，起始子是转录起始所必须，下游元件作用尚不清楚。原核生物启动子区范围较小，包括TATAAT区(Pribnow区)及其上游的TTGACA区。
启动子是一段提供RNA聚合酶识别和结合位点的DNA序列，位于基因上游。启动子具有如下特征：
1序列特异性。在启动子的DNA序列中，通常含有几个保守的序列框，序列框中碱基的变化会导致转录启动活性的改变。
2方向性。启动子是一种有方向性的顺式调控元件，有单向启动子和双向启动子两类。
3位置特性。启动子一般位于所启动转录基因的上游或基因内的前端。处于基因的下4种属特异性。原核生物的不同种、属，真核生物的不同组织都具有不同类型的启动
没有启动子，基因就不能转录。原核生物启动子是由两段彼此分开且又高度保守的核苷酸序列组成，对mRNA的合成极为重要。启动子区域：（1）Pribnow盒，位于转录起始位点上游5—10bp，一般由6～8个碱基组成，富含A和T，
故又称为TATA盒或—10区。启动子来源不同，Pribnow盒的碱基顺序稍有变化。（2）—35区，位于转录起始位点上游35bp处，故称—35区，一般由10个碱基组成。
质粒设计时都需要加入启动子序列，以保证目的基因的表达。启动子可分为诱导型启动子和组成型启动子两大类，后者包括CMV，SV40，T7,pMC1，PGK启动子等。一下介绍几个常见的启动子。
（1）U6启动子
U6是二型启动子，一般发现是启动小片段，不带PolyA尾的序列。由Ⅲ类RNA聚合酶启动子U6启动子转录产生shRNA，经剪切后产生成熟siRNA，产生干扰效果。这一类
启动子在腺病毒和慢病毒干扰载体的构建中应用很多。U6更多的是用在shRNA的启动，来达到敲低一个基因的作用。
（2）H1启动子
RNA聚合酶Ⅲ启动子，H1RNA是RNase P的一个组分，需在3’端加上5个连续的T作为转录终止信号。
比较：
U6和H1启动子都属于真核生物RNA聚合酶III第的三类，分别负责转录U6RNA和H1RNA，这类启动子的特点是几乎所有启动子元件（除了+1位的转录起点）都位于转录起始位点的上游，也即它对转录起点后的序列无特殊选择或要求。U6启动子和H1启动子+1位分别是鸟苷酸和腺苷酸。但将H1启动子的+1位腺苷酸更换为尿苷酸，胞苷酸，鸟苷酸，似乎并不影响启动子的转录活性。RNA聚合酶III启动子识别的终止信号是连续4-5个胸苷酸，转录产物末端一般有4个尿苷酸。
U6和H1RNA启动子是两种RNA聚合酶Ⅲ依赖的启动子，其特点是启动子自身元素均位于转录区的上游，适合于表达～21ntRNA和～50ntRNA茎环结构（stem loop）。
H1启动子和U6启动子是没有物种特异性的启动子,在大鼠、小鼠或其他哺乳动物细胞中可以工作。
如果载体选择的是polⅢ类启动子如U6或者H1，则需在3’端加上5个连续的T作为转录终止信号。常用的包括RNA聚合酶Ⅲ类启动子，如人源或小鼠U6启动子和人源的
H1RNA启动子，这类启动子相对简单，完全位于转录序列上游，转录产物不含有来自启动子的序列，转录产量相对较高，遇到3-6个连续的T就会终止转录，不需转录终止信号，适合制备端的RNAs。
shRNA的表达量取决于启动子的强弱，U6启动子比H1强，表达持续时间较长，为首选。
（3）CMV启动子
CMV是大家公认的启动真核基因表达的最有力量的启动子。相比较H1/u6启动子是属于原核启动子，在真核细胞里面的启动效率非常低。
CMV是三型启动子，长短都可以启动，可以启动PolyA尾的序列。一般插入某个基因的CDS区到CMV启动子下游，CMV负责启动该基因的表达，从而达到调高该基因表达
的作用。在腺病毒和慢病毒过表达载体构建中应用最多。CMV不是人源或鼠类细胞内源启动子，不会干扰细胞本身的转录事件，适合做长期的shRNA表达。
CMV RNA聚合酶Ⅱ类启动子能耐受4个U甚至更长的一串U，用这类启动子表达载体，需在下游添加转录终止信号，如SV40转录终止信号。在设计shRNA时就不需要考虑
5个连续T作为转录终止信号。当shRNA序列有连续的U时应该优先考虑这个启动子载体。
比较：
CMV启动子活性较强，而U6启动子则较弱；CMV启动子和U6启动子的转录终止序列不同。当shRNA序列有连续U/T时应优先考虑CMV启动子载体。
（4）UBC(泛素启动子)
泛素广泛存在于真核生物，对调节细胞内蛋白周转，参与细胞多种生命活动有重要作用，其在基因家族中的泛素启动子更是在增强基因表达的长期性，稳定性等方面有显著功效。人
源性泛素启动子作为一种非病毒性的强启动子，将在基因治疗中起到举足轻重作用。人源性泛素基因家族包括UbA，UbB,UbC。UbB和UbC相互独立，分别由不同的调节基因调节。UbC启动子在泛素启动子中属于较强的启动子。
（5）CAG启动子
CAG是人工构建的组合启动子，由巨细胞病毒（the cytomegalovirus，CMV)早期增强子（early enhancer element）和鸡β-肌动蛋白（chicken beta-actin）启动子组成，用
于驱动基因在哺乳动物载体的高水平表达。
（6）T7启动子
T7启动子是当今大肠杆菌表达系统的主流，这个功能强大兼专一性高的启动子经过巧妙的设计而成为原核表达的首选，尤其以Novagen公司的pET系统为杰出代表。强大的
T7启动子完全专一受控于T7RNA聚合酶，而高活性的T7RNA聚合酶合成mRNA的速度比大肠杆菌RNA聚合酶快5倍——当二者同时存在时，宿主本身基因的转录竞争不过T7表达系统，几乎所有的细胞资源都用于表达目的蛋白；诱导表达后仅几个小时目的蛋白通常可以占到细胞总蛋白的50%以上。由于大肠杆菌本身不含T7RNA聚合酶，需要将外源的T7RNA聚合酶引入宿主菌，因而T7RNA聚合酶的调控模式就决定了T7系统的调控模式——非诱导条件下，可以使目的基因完全处于沉默状态而不转录，从而避免目的基因毒性对
宿主细胞以及质粒稳定性的影响；通过控制诱导条件控制T7RNA聚合酶的量，就可以控制产物表达量，某些情况下可以提高产物的可溶性部分。
（8）磷酸甘油酸激酶(PGK)启动子
从工业酿酒酵母中获得的一类启动子。
（9）两类特殊序列
目前常用的构建策略有多启动子载体，融合蛋白，插入内切蛋白酶位点，内部核糖体插入位点IRES等，但是这些构建方法往往有载体容量有限，受细胞类型限制，不能表达多个
蛋白等特点。自裂解多肽2A可应用在多顺反子载体构建中，并且具有结构短小，上下游基
因表达平衡性好，可用于共表达多个蛋白等优点，是一种构建多顺反子载体的有效工具。
IRES序列常用于多顺反子基因表达。例如，在目的基因之后插入IRES序列，后面是选择标记基因，这样转录出来的mRNA就可以同时表达两种蛋白，选择标记基因翻译是通
过不依赖于5’帽子的作用进行的，所以IRES的作用并非启动基因表达，而是起始翻译，它象原核生物的SD序列一样，引导核糖体的进入，即如果一段mRNA上有两个基因，如两个基因直接连在一起，只有第一个会翻译，第二个无法起始，而在两者之间插入IRES就能使第二个基因起始。
如果是带有报告基因的表达载体，如只有一个启动子，即报告基因和目的片段成为融合基因，一是目的片段在前，报告基因在后，下游一定不能加终止密码子，否则报告基因不能
表达，并且要注意不能使报告基因的读码框发生变化。一是报告基因在前，目的片段在后，也要保证不能使目的基因的读码框变化，这时下游要加终止密码子，否则将不能终止。如果是带有报告基因的表达载体，有两个启动子分别启动，则目的基因上游引物加起始密码子，下游加终止密码子，可以分别表达蛋白。
2A和IRES的选择有何区别
IRES的优缺点：优点：IRES被放置于两个ORF之间的时候，可以同时表达这两个ORF。由于两个ORF
分别有自己的起始密码子和终止密码子，所以会翻译两个独立的、没有经过修饰的蛋白。由IRES链接的每个多顺反子翻译出来的多肽段是分开的，这就避免了融合蛋白和插入蛋白水解位点策略所带来的蛋白失活，错误标记等问题，还不会带来多启动子载体中启动子相互干扰或抑制的问题。
缺点：IRES的存在有时候会影响mRNA的结构，同时由于IRES和mRNA的5‘CAP对核糖体/或翻译起始复合物的结合力不同，IRES后面的ORF翻译蛋白的水平有可能与IRES 前面的ORF蛋白水平不一致。有的时候前面的ORF表达很好，但后面的ORF表达水平不高；有的时候后面的ORF和/或IRES会影响前面ORF的表达，甚至前面的ORF根本不表达。
2A的优缺点：优点：两个基因（ORF）通过2A多肽链连接成为一个ORF，mRNA翻译成一个融合蛋白，
但这两个融合蛋白会被识别2A的蛋白酶切成两个蛋白。这两个蛋白的摩尔比理论上是1:1。缺点：2A是一个大约23个氨基酸的多肽。蛋白酶切割会发生在2A多肽C端的甘氨酸（G）和脯氨酸（P）之间。所以，前一个蛋白的尾巴上会留下一个20多个氨基酸的多肽。后面一个蛋白的N端会留下一个多余的脯氨酸。尤其是第一个蛋白，如果是一个小分子（比如分泌型的细胞因子），可能其功能会受到这20多个多肽的影响。
2A多肽首先发现于小RNA病毒，长度介于18-22个氨基酸之间，在C端编码有一个高度保守的共有基序（Asp-Val/Ile-Glu-X-Asn-Pro-Gly-//-Pro）。目前研究的最为深入的是来
自FMDV的2A序列，FMDV是一种正链RNA病毒，其基因组内含有一个长的开放读码框，编码一个223kD的多聚蛋白前体，其中2A肽段只有16个氨基酸，这个多聚蛋白前体在翻译时由2A在其C端进行剪切。FMDV2A也是第一个被鉴定出的2A序列，在多顺反子载体构建中已经得到广泛应用。除了来自FMDV的F2A外，常用的还有来自马鼻炎A病毒ERAV的E2A，来自猪捷申病毒PTV-1的P2A和来自一点褐翅蛾病毒TaV的T2A。（10）其他启动子
trp-lac(tac)启动子：tac是一个由trp启动子-35区和lacUV5启动子-10区融合而成的杂合启动子，受lac阻抑物调控，而不受crp基因产物介导的cAMP调控机制的调节。
trp-lac(trc)启动子：trc也是一个由trp启动子-35区和lacUV5启动子-10区融合而成的受lac阻抑物调控的杂合启动子。trc和tac启动子的唯一区别是-35区和-10区之间的间隔序列不同，前者中为17bp，而后者中为16bp。
lac启动子：可通过蓝白斑筛选重组克隆的任何多用载体(pUC,pTZ,pSK,pBlue,pGEM等)都可用于表达外源蛋白。
“螺旋讲堂”2008 年第十一课----“基因启动子分析基本流程”
“螺旋讲堂”2008年第十一课----“基因启动子分析基本流程”
螺旋 亲爱的螺友们，大家好！欢迎光临螺旋讲堂，很高兴有机会和大家相聚螺旋网，让 我们一同在讨论中学习，在交流中成长！ 分子生物学发展迅猛，新方法新技术新发现层出不穷，但是我想,我们的基础研究从 某种意义上来说，可以简单的分为两大部分，一个是基因的表达，另一个是基因的功能。当 然，这个基因的概念现在已经不仅仅是指编码蛋白的 DNA 序列了。 我们这期主要探讨基因的表达。而转录调控在基因表达中占有很重要的地位。基因 的转录调控机制非常复杂，这些理论有机会我们再详细探讨，这里就不多介绍了，我们主要 谈一下对于一个新的基因，如何开始他的转录调控研究，第一步到底该怎么做呢？ 这里提供一些简单的入门级别的方法，希望对大家有用。相信还有更多更好更实用 的方法，也希望螺友们能够拿出来和大家分享，共同进步！ 本次讲座共分为五个部分主要是讲第一部分,因为这个一般的文献和书籍都很少有 详细说明.
一：克隆目的基因基本启动子序列 我们都知道， 基因的基本启动子一般是在基因转录起始位点上游， 当一个基因在没有 确定其转录起始位点的时候，我们假定 NCBI 上提交的序列就是他的完整转录本，那么他的 第一个碱基就是他的转录起始位点。而基因的基本启动子一般就是在转录起始位点的上游 2000bp 左右和下游200bp 左右，当然,这个是一般情况,具体问题还要具体分析.尤其现在发 现一般的基因都是有几个转录起始位点的. 我们通过该基因 mRNA 序列和基因组序列 BLAST， 就能够在染色体上找到这段基因 组序列。我这里用 human 的 AGGF1基因做个例子给大家具体演示一下.
https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,
启动子概述 启动子是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列，它是基因表达不可缺少的重要调控序列。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准确地结合，并具有转录起始的特异性。基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物。启动子分三类：启动子Ⅰ、启动子Ⅱ、启动子Ⅲ.只有启动子Ⅱ指导mRNA的转录。真核生物启动子Ⅱ由两大部分组成：上游元件(upstream element)和启动子核心(core promoter)。上游元件与转录的效率有关；启动子核心包括3部分：TATA 盒、起始子(initinator)及下游元件(downstream element)。TATA盒为转录调控因子包括各种调节蛋白的结合区，与转录起始位点的精确选择及转录有关，起始子是转录起始所必须，下游元件作用尚不清楚。原核生物启动子区范围较小，包括TATAAT区(Pribnow区)及其上游的TTGACA区。 启动子是一段提供RNA聚合酶识别和结合位点的DNA序列，位于基因上游。启动子具有如下特征： 1序列特异性。在启动子的DNA序列中，通常含有几个保守的序列框，序列框中碱基的变化会导致转录启动活性的改变。 2方向性。启动子是一种有方向性的顺式调控元件，有单向启动子和双向启动子两类。 3位置特性。启动子一般位于所启动转录基因的上游或基因内的前端。处于基因的下4种属特异性。原核生物的不同种、属，真核生物的不同组织都具有不同类型的启动 没有启动子，基因就不能转录。原核生物启动子是由两段彼此分开且又高度保守的核苷酸序列组成，对mRNA的合成极为重要。启动子区域：（1）Pribnow盒，位于转录起始位点上游5—10bp，一般由6～8个碱基组成，富含A和T， 故又称为TATA盒或—10区。启动子来源不同，Pribnow盒的碱基顺序稍有变化。（2）—35区，位于转录起始位点上游35bp处，故称—35区，一般由10个碱基组成。 质粒设计时都需要加入启动子序列，以保证目的基因的表达。启动子可分为诱导型启动子和组成型启动子两大类，后者包括CMV，SV40，T7,pMC1，PGK启动子等。一下介绍几个常见的启动子。 （1）U6启动子 U6是二型启动子，一般发现是启动小片段，不带PolyA尾的序列。由Ⅲ类RNA聚合酶启动子U6启动子转录产生shRNA，经剪切后产生成熟siRNA，产生干扰效果。这一类 启动子在腺病毒和慢病毒干扰载体的构建中应用很多。U6更多的是用在shRNA的启动，来达到敲低一个基因的作用。
定义：启动子是参与特定基因转录及其调控的DNA序列。包含核心启动子区域和调控区域。核心启动子区域产生基础水平的转录，调控区域能够对不同的环境条件作出应答，对基因的表达水平做出相应的调节。 区域：启动子的范围非常大，可以包含转录起始位点上游2000bp，有些特定基因的转录区内部也存在着转录因子的结合位点，因此也属于启动子范围。 8票 票数 Do One Thing, And Do It Well. mybbff edited on 2005-07-22 08:41 举报 ?超级细菌耐药性基因多重PCR检测 ?【原创】ensembl 改版后如何查找启动子 ?【原创】使用UCSC查找一个基因的启动子序列（终） ?【共享】如何查找基因启动子，外显子，内含子序列-最新的资料 Revelation 2005-05-07 11:23 消息引用收藏分享 分享到哪里？ ?复制网址 ?新浪微博
?34 积分 ?12 得票 ?246 丁当加关注 ?豆瓣社区 ?腾讯微博 ?开心网 ?人人网 下面以BCL-2基因为例，查找查找该基因的启动子区域，首先要找到该基因的基因组序列。去NCBI吧，在Search的下拉菜单里找到Gene，在检索项里输入Bcl-2，检索第一项就是bcl-2 for human，点进去看看啥样。。。 0票 票数 Do One Thing, And Do It Well. 举报
?? 【消息】ACEI + ARB，你给血透患者用这样的组合吗？ Revelation ?34 积分 ?12 得票 ?246 丁当加关注2005-05-07 11:29 消息引用收藏分享 分享到哪里？ ?复制网址 ?新浪微博 ?豆瓣社区 ?腾讯微博 ?开心网 ?人人网 首先你可以看到该基因的参考序列（reference sequence）,然后看到bcl-2的位置和基因组背景。bcl-2上游是PHLPP，下游是FVT1基因。在这个长长的网页的最后是已经注册的Bcl-2基因的信息。
1、UCSC （1）网址：https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,/cgi-bin/hgNear 在Genome里选择物种，比如human，search里输入你的基因名PTEN，点击Go （2）出现新的页面，看到“Known Gene Names”下面的PTEN了吧，点它 （3）又回到了和（1）类似的页面，此时，点击sequence （4）出现一个新的页面，选中promoter，同时可以输入数值修改具体的序列区域，比如Promoter including 2000 bases upstream and 100 downstream，即表示启动子-2000～＋100区域 （5）点击“get sequence”，出现页面中最上面的序列“>uc001kfb.1 (promoter 2000 100) PTEN - phosphatase and tensin homolog”就是你要的人PTEN启动子-2000～＋100区域的序列了 2、Ensembl （1）网址：https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,/index.html 在“Search Ensembl“标题下search后的下拉框中选中物种名homo sapiens（人），for框中输入基因名PTEN，点击Go （2）出现的新页面中比较乱，但不要管它，直接寻找“Ensembl protein coding gene ”字样的，对，也就是第二个，点击它 （3）新出现的页面也很乱，不过依然不用管它，看到左侧有点肉色（实在不知道怎么描述了）的那些选项了吗，对，就是“Your Ensembl”下面那一堆，在里面找“Genomic sequence”，点它 （4）现在的界面就一目了然了，在“5' Flanking sequence”中输入数值确定启动子长度（默认为600），比如1000，点击update； （5）出现的序列中，标为红色的就是基因的外显子，红色之间黑色的序列就是内含子，而第一个红色自然就是第一外显子了，那么从开始的碱基一直到第一个红色的碱基间自然就是启动子-1000~+1的序列啦 这样，你不仅查到了启动子，连它的外显子、内含子序列也全部搞定了
“螺旋课堂”2008 年第十一课----“基因启动子分析基本流程”
“螺旋课堂”2008年第十一课----“基因启动子分析基本流程”
螺旋 亲爱的螺友们好，大家好！欢迎光临螺旋讲堂，很高兴有机会和大家相聚螺旋网， 让我们一同在讨论中学习，在交流中成长！ 分子生物学发展迅猛，新方法新技术新发现层出不穷，但是我想,我们的基础研究从 某种意义上来说，可以简单的分为两大部分，一个是基因的表达，另一个是基因的功能。当 然，这个基因的概念现在已经不仅仅是指编码蛋白的 DNA 序列了。 我们这期主要探讨基因的表达。而转录调控在基因表达中占有很重要的地位。基因 的转录调控机制非常复杂，这些理论有机会我们再详细探讨，这里就不多介绍了，我们主要 谈一下对于一个新的基因，如何开始他的转录调控研究，第一步到底该怎么做呢？ 这里提供一些简单的入门级别的方法，希望对大家有用。相信还有更多更好更实用 的方法，也希望螺友们能够拿出来和大家分享，共同进步！ 本次讲座共分为五个部分主要是讲第一部分,因为这个一般的文献和书籍都很少有 详细说明.
一：克隆目的基因基本启动子序列 我们都知道， 基因的基本启动子一般是在基因转录起始位点上游， 当一个基因在没有 确定其转录起始位点的时候，我们假定 NCBI 上提交的序列就是他的完整转录本，那么他的 第一个碱基就是他的转录起始位点。而基因的基本启动子一般就是在转录起始位点的上游 2000bp 左右和下游200bp 左右，当然,这个是一般情况,具体问题还要具体分析.尤其现在发 现一般的基因都是有几个转录起始位点的. 我们通过该基因 mRNA 序列和基因组序列 BLAST， 就能够在染色体上找到这段基因 组序列。我这里用 human 的 AGGF1基因做个例子给大家具体演示一下.
https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,
基因启动子分析 一：克隆目的基因基本启动子序列 我们都知道，基因的基本启动子一般是在基因转录起始位点上游，当一个基因在没有确定其转录起始位点的时候，我们假定NCBI上提交的序列就是他的完整转录本，那么他的第一个碱基就是他的转录起始位点。而基因的基本启动子一般就是在转录起始位点的上游2000bp左右和下游200bp左右，当然,这个是一般情况,具体问题还要具体分析.尤其现在发现一般的基因都是有几个转录起始位点的. 我们通过该基因mRNA序列和基因组序列BLAST，就能够在染色体上找到这段基因组序列。我这里用human的AGGF1基因做个例子给大家具体演示一下. 1 首先需要在NCBI里面查找到AGGF1基因的mRNA序列,这个我想大家都应该很清楚,如下图.
2 然后就是用这段mRNA序列和人类的基因组序列BLAST 3 BLAST得到了很多结果，我们往往选择最上面那个最匹配的结果。
4 点击之后就可以看到下图，这个基因的14个外显子和13个内含子在5号染色体上的位置一目了然，第一个外显子在上面，说明这个基因在染色体上是正向的，基本启动子就应该在第一外显子上面，我用红色的方框标明了。 5 大家有没有注意到左上方有个数据框，我把数值改为76,360K 到 76,362.200 ,刚好2200BP,包括了第一个外显子的前200BP左右. 然后点击红色框标明的Download/view sequence.
6 然后就到了这个界面, Sequence Format 选择GenBank, 然后点击 Display. 就得到我们所需要的序列了. 7 这里我们可以看到1989到2201是AGGF1的mRNA序列,说明我们的确找到了该基因5'非翻译区的上游启动子序列.建议将这2200bp都克隆下来. 以上的步骤就是基因基本启动子的查找,其实还有很多调控序列是在基因内含子区域或者是基因的3'非翻译区等,序列查找的步骤和上面是一样的.
如何查找一个基因的启动子序列 发表者：刘小丰(访问人次：6102) 刘小丰收集整理 定义：启动子是参与特定基因转录及其调控的DNA序列。包含核心启动子区域和调控区域。核心启动子区域产生基础水平的转录，调控区域能够对不同的环境条件作出应答，对基因的表达水平做出相应的调节。 区域：启动子的范围非常大，可以包含转录起始位点上游2000bp，有些特定基因的转录区内部也存在着转录因子的结合位点，因此也属于启动子范围。 这项搜寻要从UCSC基因组浏览器开始，网址为 https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,/cgi-bin/hgGateway。以编码pendrin (PDS)的基因为例来说明上述问题。PDS与耳蜗的异常发育、感觉神经性听力下降以及弥散性甲状腺增大（甲状腺肿）有关。 进入UCSC的主页后，在Organism的下拉菜单中选择Human，然后点击Browser。使用者现在到了人类基因组浏览器入口。本例的搜寻很简单：在assembly的下拉菜单中选择Dec. 2001，在position框中键入pendrin，然后点击Submit。返回的页面结果显示一个已知的基因和两个mRNA序列。继续点击mRNA序列的登录号AF030880，出现包含这个mRNA区域的图解概要。为了获得这个区域更清晰的图像，点击紧靠zoom out的1.5X按钮。最后点击页面中部的reset all按钮，使各个路径的设置恢复默认状态。 然而，对于本例的搜寻目的来说，默认设置不是理想的设置。按照视图利用页面底部的Track Controls按纽，将一些路径设置为hide模式（即不显示），其他设置为dense模式（所有资料密集在一条直线上）；另一些路径设置为full模式（每个特征有一个分开的线条，最多达300）。在考虑这些路径内究竟存在那些资料之前，对这些路径的内容和表现做一个简要的讨论是必要的，许多这些讨论是由外界提供给UCSC的。下面是对基因预测方法的更进一步讨论，这些信息也可以在其他地方找到。 对于Known Genes（已知基因）和预测的基因路径来说，一般的惯例是以一个高的垂直线或块状表示每个编码外显子，以短的垂直线或块状表示5′端和3′端非翻译区。 起连接作用的内含子以非常细的线条表示。翻译的方向由沿着细线的箭头指示。 Known Genes来自LocusLink内的mRNA参照序列，已经利用BLAT程序将这些序列与基因组序列进行比对排列。 Acembly Gene Predictions With Alt-splicing路径是利用Acembly程序将人类mRNA 和EST序列数据与人类基因组序列进行比对排列而来的。Acembly程序试图找到mRNA与基因组序列的最好的比对排列以及判断选择性剪接模型。假如有多于1个的基因模型具有统计学意义，则它们都全部显示出来。有关Acembly的更多信息可以在NCBI的网站找到（https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,/IEB/Research/Acembly/）。 Ensembl Gene Predictions路径由Ensembl提供。Ensembl基因通过许多方法来预测，包括与已知mRNA和蛋白质进行同源性比较，ab initio基因预测使用GENSCAN和基因预测HMMs。 https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,/ensembl/ Fgenesh++ Gene Predictions路径通过寻找基因的结构特征来预测基因内部的外显子，例如剪接位点的给位和受位的结构特征，利用一
如何查找一个基因的启动子序列 如何查找一个基因的启动子序列 定义：启动子是参与特定基因转录及其调控的DNA序列。包含核心启动子区域和调控区域。核心启动子区域产生基础水平的转录，调控区域能够对不同的环境条件作出应答，对基因的表达水平做出相应的调节。 区域：启动子的范围非常大，可以包含转录起始位点上游2000bp，有些特定基因的转录区内部也存在着转录因子的结合位点，因此也属于启动子范围。南京妇幼保健院乳腺科刘小丰 这项搜寻要从UCSC基因组浏览器开始，网址为 https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,/cgi-bin/hgGateway。以编码pendrin (PDS)的基因为例来说明上述问题。PDS与耳蜗的异常发育、感觉神经性听力下降以及弥散性甲状腺增大（甲状腺肿）有关。 进入UCSC的主页后，在Organism的下拉菜单中选择Human，然后点击Browser。使用者现在到了人类基因组浏览器入口。本例的搜寻很简单：在assembly的下拉菜单中选择Dec. 2001，在position框中键入pendrin，然后点击Submit。返回的页面结果显示一个已知的基因和两个mRNA
序列。继续点击mRNA序列的登录号AF030880，出现包含这个mRNA区域的图解概要。为了获得这个区域更清晰的图像，点击紧靠zoom out的1.5X按钮。最后点击页面中部的reset all按钮，使各个路径的设置恢复默认状态。 然而，对于本例的搜寻目的来说，默认设置不是理想的设置。按照视图利用页面底部的Track Controls按纽，将一些路径设置为hide模式（即不显示），其他设置为dense模式（所有资料密集在一条直线上）；另一些路径设置为full 模式（每个特征有一个分开的线条，最多达300）。在考虑这些路径内究竟存在那些资料之前，对这些路径的内容和表现做一个简要的讨论是必要的，许多这些讨论是由外界提供给UCSC的。下面是对基因预测方法的更进一步讨论，这些信息也可以在其他地方找到。 对于Known Genes（已知基因）和预测的基因路径来说，一般的惯例是以一个高的垂直线或块状表示每个编码外显子，以短的垂直线或块状表示5′端和3′端非翻译区。 起连接作用的内含子以非常细的线条表示。翻译的方向由沿着细线的箭头指示。 Known Genes来自LocusLink内的mRNA参照序列，已经利用BLAT程序将这些序列与基因组序列进行比对排列。 Acembly Gene Predictions With Alt-splicing路径是利
2008 年螺旋讲堂第十一课----“基因启动子分析基本流程”
“螺旋课堂”2008年第十一课----“基因启动子分析基本流程”
螺旋 亲爱的螺友们好，大家好！欢迎光临螺旋讲堂，很高兴有机会和大家相聚螺旋网，让我们一 同在讨论中学习，在交流中成长！ 分子生物学发展迅猛，新方法新技术新发现层出不穷，但是我想,我们的基础研究从某种意 义上来说，可以简单的分为两大部分，一个是基因的表达，另一个是基因的功能。当然，这 个基因的概念现在已经不仅仅是指编码蛋白的核苷算序列了。 我们这期主要探讨基因的表达。 而转录调控在基因表达中占有很重要的地位。 基因的转录调 控机制非常复杂，这些理论有机会我们再详细探讨，这里就不多介绍了，我们主要谈一下对 于一个新的基因，如何开始他的转录调控研究，第一步到底该怎么做呢？ 这里提供一些简单的入门级别的方法，希望对大家有用。相信还有更多更好更实用的方法， 也希望螺友们能够拿出来和大家分享，共同进步！ 本次讲座共分为五个部分主要是讲第一部分 , 因为这个一般的文献和书籍都很少有详细说 明.
一：克隆目的基因基本启动子序列 我们都知道， 基因的基本启动子一般是在基因转录起始位点上游， 当一个基因在没有确定其 转录起始位点的时候，我们假定 NCBI 上提交的序列就是他的完整转录本，那么他的第一个 碱基就是他的转录起始位点。而基因的基本启动子一般就是在转录起始位点的上游2000bp 左右和下游200bp 左右， 当然,这个是一般情况,具体问题还要具体分析.尤其现在发现一般的 基因都是有几个转录起始位点的. 我们通过该基因 mRNA 序列和基因组序列 BLAST， 就能够在染色体上找到这段基因组序列。 我这里用 human 的 AGGF1基因做个例子给大家具体演示一下.
基因启动子分析基本流程
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分子生物学发展迅猛，新方法新技术新发现层出不穷，但是我想,我们的基础研究从 某种意义上来说，可以简单的分为两大部分，一个是基因的表达，另一个是基因的功能。当 然，这个基因的概念现在已经不仅仅是指编码蛋白的 DNA 序列了。 我们这期主要探讨基因的表达。而转录调控在基因表达中占有很重要的地位。基因 的转录调控机制非常复杂，这些理论有机会我们再详细探讨，这里就不多介绍了，我们主要 谈一下对于一个新的基因，如何开始他的转录调控研究，第一步到底该怎么做呢？ 这里提供一些简单的入门级别的方法，希望对大家有用。相信还有更多更好更实用 的方法，也希望螺友们能够拿出来和大家分享，共同进步！ 本次讲座共分为五个部分主要是讲第一部分 因为这个一般的文献和书籍都很少有 详细说明.
一：克隆目的基因基本启动子序列 我们都知道， 基因的基本启动子一般是在基因转录起始位点上游， 当一个基因在没有 确定其转录起始位点的时候，我们假定 NCBI 上提交的序列就是他的完整转录本，那么他的 第一个碱基就是他的转录起始位点。而基因的基本启动子一般就是在转录起始位点的上游 2000bp 左右和下游200bp 左右，当然,这个是一般情况,具体问题还要具体分析.尤其现在发 现一般的基因都是有几个转录起始位点的. 我们通过该基因 mRNA 序列和基因组序列 BLAST， 就能够在染色体上找到这段基因 组序列。我这里用 human 的 AGGF1基因做个例子给大家具体演示一下.
1 首先需要在 NCBI 里面查找到 AGGF1基因的 mRNA 序列,这个我想大家都应该很清楚,如 下图.
如何查找一个基因的启动子序列 定义：启动子是参与特定基因转录及其调控的DNA序列。包含核心启动子区域和调控区域。核心启动子区域产生基础水平的转录，调控区域能够对不同的环境条件作出应答，对基因的表达水平做出相应的调节。区域：启动子的范围非常大，可以包含转录起始位点上游2000bp，有些特定基因的转录区内部也存在着转录因子的结合位点，因此也属于启动子范围。这项搜寻要从UCSC基因组浏览器开始，网址为https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,/。以编码pendrin (PDS)的基因为例来说明上述问题。PDS与耳蜗的异常发育、感觉神经性听力下降以及弥散性甲状腺增大（甲状腺肿）有关。 进入UCSC的主页后，在Organism的下拉菜单中选择Human，然后点击Browser。使用者现在到了人类基因组浏览器入口。本例的搜寻很简单：在assembly的下拉菜单中选择Dec. 2001，在position 框中键入pendrin，然后点击Submit。返回的页面结果显示一个已知的基因和两个mRNA序列。继续点击mRNA序列的登录号AF030880，出现包含这个mRNA区域的图解概要。为了获得这个区域更清晰的图像，点击紧靠zoom out的1.5X按钮。最后点击页面中部的reset all按钮，使各个路径的设置恢复默认状态。 然而，对于本例的搜寻目的来说，默认设置不是理想的设置。按照视图利用页面底部的Track Controls 按纽，将一些路径设置为hide模式（即不显示），其他设置为dense模式（所有资料密集在一条直线上）；另一些路径设置为full模式（每个特征有一个分开的线条，最多达300）。在考虑这些路径内究竟存在那些资料之前，对这些路径的内容和表现做一个简要的讨论是必要的，许多这些讨论是由外界提供给UCSC 的。下面是对基因预测方法的更进一步讨论，这些信息也可以在其他地方找到。对于Known Genes（已知基因）和预测的基因路径来说，一般的惯例是以一个高的垂直线或块状表示每个编码外显子，以短的垂直线或块状表示5′端和3′端非翻译区。起连接作用的内含子以非常细的线条表示。翻译的方向由沿着细线的箭头指示。 Known Genes来自LocusLink内的mRNA参照序列，已经利用BLAT程序将这些序列与基因组序列进行比对排列。Acembly Gene Predictions With Alt-splicing路径是利用Acembly程序将人类mRNA和EST 序列数据与人类基因组序列进行比对排列而来的。Acembly程序试图找到mRNA与基因组序列的最好的比对排列以及判断选择性剪接模型。假如有多于1个的基因模型具有统计学意义，则它们都全部显示出来。有关Acembly的更多信息可以在NCBI的网站找到（https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,/IEB/Research/Acembly/）。 Ensembl Gene Predictions路径由Ensembl提供。Ensembl基因通过许多方法来预测，包括与已知mRNA和蛋白质进行同源性比较，ab initio基因预测使用GENSCAN和基因预测HMMs。https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,/ensembl/ Fgenesh++ Gene Predictions路径通过寻找基因的结构特征来预测基因内部的外显子，例如剪接位点的给位和受位的结构特征，利用一种动态的程序算法推定编码区域和推定外显子5′端和3′端的内含子区域；这个方法也考虑到蛋白质相似性的资料。Genscan Gene Predictions路径由GENSCAN方法衍生而来，通过这个方法，可以确定内含子、外显子、启动子区域和poly(A)信号。此时，这个方法并不期望查询的序列只出现1个基因，因此可以对部分基因或被基因之间的DNA分隔的多个基因进行准确的预测。Human mRNAs from Genbank路径显示基因库的人类mRNAs与基因组序列的比对排列。Spliced ESTs和Human EST路径显示来自GenBank的ESTs序列与基因组的序列对齐比较。由于ESTs通常代表了转录基因的片断，一个EST很有可能对应于某个外显子区。 最后，Repeating Elements by RepeatMasker这个路径显示的是重复元件，例如散在的或长或短的核元素(SINEs和LINEs)，长末端重复序列(LTRs)和低复杂性区域(https://www.doczj.com/doc/1e1143606.html,/cgi-bin/RepeatMasker)。一般来说，在将基因预测方法应用于核苷酸序列之前，需要去掉或掩饰这些成分。 回到视图显示的例子，可以看到大多数路径返回了几乎同样的基因预测结果。作为一个规则，通过多种方法预测的外显子提高了预测的正确率而不会出现“假阳性”结果。多数方法显示3′端非翻译区，以左侧大而短的块状表示。Acembly路径显示除了全长序列产物（如这个部分第3条线所示）之外还有3个可能的选择性剪接，其它大多数路径显示与此预测结果相符。Genscan路径从左、右方向往远处延伸：GENSCAN可以被用于预测多个基因。
真核生物启动子有三类，分别由RNA 聚合酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ进行转录。 类别Ⅰ（class Ⅰ）启动子： 只控制rRNA 前体基因的转录，转录产物经切割和加工后生成各种成熟rRNA 。 类别Ⅰ启动子由两部分保守序列组成： 核心启动子（core promoter ）：位于转录起点附近，从-45至+20； 上游控制元件（upstream control element ，UCE ）：位于-180至-107； RNA 聚合酶Ⅰ对其转录需要2种因子参与： UBF1：一条M 为97000的多肽链，结合在上述两部分的富含GC 区； 1个TBP ，即TATA 结合蛋白（TA TA-binding protein ，TBP ）； SL1：一个四聚体蛋白，含有 3个不同的转录辅助因子TAF Ⅰ； 在SL1因子介导下RNA 聚合酶Ⅰ结合在转录起点上并开始转录。 类别Ⅱ（class Ⅱ）启动子： 类别Ⅱ启动子涉及众多编码蛋白质的基因表达的控制。 该类启动子包含4类控制元件： 基本启动子（basal promoter ）：序列为中心在-25至-30左右的7 bp 保守区，TA TAAAA/T ， 称为TATA 框或Goldberg-Hogness 框。与RNA 聚合酶的定 位有关，DNA 双链在此解开并决定转录的起点位置。失去 TATA 框，转录将在许多位点上开始。 起始子（initiator ）：转录起点位置处的一保守序列，共有序列为：P y P y ANT(A)P y P y P y 为嘧啶碱（C 或T ），N 为任意碱基，A 为转录的起点。DNA 在此 解开并起始转录。 上游元件（upstream factor ）：普遍存在的上游元件有CAAT 框、GC 框和八聚体（octamer ） 框等。CAAT 框的共有序列是GCCAATCT ，GC 框的共有序 列为GGGCGG 和CCGCCC ，八聚体框含有8bp ，共有序列 为ATGCAAA T ； 应答元件（response element ）：诱导调节产生的转录激活因子与靶基因上的应答元件结合。 如热休克效应元件HSE 的共有序列是 CNNGAANNTCCNNG ，可被热休克因子HSF 识别和作用； 血清效应元件SRE 的共有序列CCA TATTAGG ，可被血清效 应因子SRF 识别和作用。 +1