基因只有promoter没有terminator能表达吗

【答案】：启动子(promoter)是与基因表达启动相关的顺式作用元件，结构基因的重要成分。它是一段位于转录起始点5"端上游区大约100～200bp以内的具有独立功能的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。原核生物的启动子结构是不对称的，它决定了转录的方向。主要由4个区域组成，-35序列、-10序列、转录起点、-10序列和-35序列间的距离。不同的启动子都存在-35序列和-10序列两个保守序列：(1)-10序列(pribnow box)：TATAAT，是RNA聚合酶牢固的结合位点，是启动子的关键部位。(2)-35序列(Sextama box)：TTGACA，为RNA酶的识别区域。一般认为-10序列和-35序列间的距离对RNA聚合酶的定位是重要的。[考点]原核生物启动子的组成及其功能。

启动子分子生物学名词

启动子（promoter）是基因的一个组成部分,在遗传学中是指一段能使基因进行转录的脱氧核糖核酸（DNA）序列.启动子可以被RNA聚合酶辨认,并开始转录.在核糖核酸（RNA）合成中,启动子可以和决定转录的开始的转录因子产成相互作用,控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度,包含核心启动子区域和调控区域,就像“开关”,决定基因的活动,继而控制细胞开始生产哪一种蛋白质.完全的启动子称为规范序列 内含子（introns）是真核生物细胞DNA中的间插序列.这些序列被转录在前体RNA中,经过剪接被去除,最终不存在于成熟RNA分子中.内含子和外显子的交替排列构成了割裂基因.在前体RNA中的内含子常被称作“间插序列”.在转录后的加工中,从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列.术语内含子也指编码相应RNA内含子的DNA中的区域.

转录时，RNA聚合酶的识别和结合位点

启动子 :RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。promoter自然不属于intron和Exon的任何一个，属于noncodingsequence。 （1） 启动子位于转录起始位点TSS上游，没有明确的长度范围，但是有几个保守序列 ：启动子是RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA 序列，它含有RNA 聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列，多数位于结构基因转录起始点的上游,启动子本身不被转录。但有一些启动子(如tRNA启动子)位于转录起始点的下游,这些DNA序列可以被转录。启动子一般位于转录起始位点的上游。 （2） 启动子区中的保守序列 ：在真核生物基因中，①Hogness等先在 珠蛋白基因 中发现了类似Pribrow区的Hogness区（Hogness box），这是位于转录起始点上游 -25 ~~ -30 bp 处的共同序列似TAAA，也称为TATA区。②另外，在起始位点上游 -70 ~~ -78 bp 处还育另一段共同序列CCAAT，这是与 原核生物 中-35bp区相对应的序列．称为CAAT区（CAAT box）。 noncoding RNA是现在研究的热点之一。我们常见的MiRNA,SiRNA,antisense RNA tech,这些都是属于ncRNA的范围。只要你在进一步问下：这些RNA是哪里来的？你就知道部分答案，跟那些看似跟编码蛋白没有关系的DNA序列有关系。这部分DNA有个统称就junk DNA，垃圾DNA或者冗余DNA，他们编码的RNA就属于 ncRNA.RNAi就是迄今最经典的ncRNA功能典范。 An exon is asequence of DNA that is expressed (transcribed) into RNA and then often, butwith many noteworthy exceptions[1] , translated into protein. Adjacent exons maybe separated by an intron, which is later removed from the RNAtranscript via the splicing mechanism. (From Wikipedia) UTR（UntranslatedRegions)即非翻译区，是信使RNA（mRNA）分子两端的非编码片段。 5-UTR从mRNA起点的甲基化鸟嘌呤核苷酸帽延伸至AUG起始密码子，3-UTR从编码区末端的终止密码子延伸至多聚A尾巴（Poly-A）的末端。 转录（Transcription）是遗传信息从DNA到RNA的转移。即以双链DNA中的一条链为模板，以ATP、CTP、GTP和UTP4种核苷三磷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。 常见问题： 问：Promoter在DNA序列中是算内含子还是外显子？ 答：都不是。属于noncoding sequence。 问：UTR在DNA序列中是算内含子还是外显子？ 答：外显子。 问：起始密码子ATG在gene的哪个位置？ 答：外显子内，CDS以ATG开始。 问：每个基因之间都有一定的间隔序列，这些基因间的间隔序列应该不属于内含子吧？ 答：是的。属于noncoding sequence。 问：如何寻找启动子区域和预测转录因子结合位点？ 答：见帖子 http://www.dxy.cn/bbs/topic/23466429

启动子。如上图，promoter是位于操纵子(operator)前的基因，用于结合读取基因的相关蛋白质，可被抑制子(repressor)终止。

增强耐热性的试剂

如何分析promoter的甲基化DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一，真核生物中甲基化仅发生于胞嘧啶，即在DNA甲基化转移酶（DNMTs）的作用下的CpG二核苷酸5"端的胞嘧啶转变为5"-甲基胞嘧啶。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。DNA甲基化通常抑制基因表达，去甲基化则诱导了基因重新活化和表达。这种DNA修饰方式在不改变基因序列的前提下实现对基因表达的调控。脊椎动物DNA甲基化状态与生长发育调控及生理状态密切相关，比如在肿瘤发生时，抑癌基因CpG岛以外的CpG序列非甲基化程度增加，CpG岛中的CpG则程高度的甲基化状态，导致抑癌基因表达的下降。原核生物中甲基化多发生在CCA/TGG和GATC序列；真核生物中DNA甲基化一般发生在CpG位点上；哺乳动物DNA甲基化只发生在CpG岛的胞嘧啶，植物甲基化发生在CpG和CpNpG。甲基化会使胞嘧啶转为5-甲基胞嘧啶，CpG位点在基因组是不常见的，主要密集于接近基因启动子的位置，统称为CpG岛。CpG位点的甲基化可以对基因表现有重要的影响。哺乳动物中，CpG序列在基因组中出现的频率仅有1%，远低于的其它双核苷酸序列。但在基因组的某些区域中CpG序列密度很高，可以达均值的5倍以上即所谓的CpG岛。通常，CpG岛大约含有500多个碱基，位于基因的启动子区或第一个外显子区。 在哺乳动物基因组中约有4万个CpG岛，而且只有CpG岛的胞嘧啶能够被甲基化。

原核生物启动子： 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。 典型转录终止子的特征：茎环结构，富含GC；含4个以上的U。 原核生物启动子序列包括：CAP序列，增强聚合酶的结合和转录的起始序列（-70~-40）；识别区（-35）；解旋区（-10）；转录起始位（+1） 真核生物启动子： 启动子（promoter）：真核基因启动子是在基因转录起始位点（+ 1）及其5"上游近端大约100~200bp以内（或下游100bp）的一组具有独立功能的DNA序列，每个元件长度约为7~20bp，是决定RNA聚合酶转录起始和转录频率的关键元件。 启动子包括：A。核心启动子（core promoter）：是指足以使RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列。其中包括转录起始位点或起始子（initiator）（+1）：一般是A或G及转录起始位点上游-25/-30bp处富含TA的典型元件TATA框。 B。上游启动子元件(upstream promoter element，UPE)：包括通常-70bp附近的CAAT框：GGCCAATCT和GC框：GGGCGG等，能通过TFⅡ-D复合物调节转录起始的频率，提高转录效率。

club promoter的中文翻译club promoter 俱乐部发起人

一般有体外和体内两种较为常用的方法： 体外：用EMSA 通常将纯化的蛋白和32P同位素标记的DNA探针（取promoter部分）一同保温,在非变性的聚丙烯凝胶电泳上,分离复合物和非结合的探针.DNA-复合物比非结合的探针移动得慢.然后再放射自显影的仪器上就可以看到条带,如果条带移动得慢,就是有结合. 体内：报告基因方法 就是将你想要检测的promoter装在一个载体上,然后导入特定的细胞内.该细胞内有表达或者过表达你所想检测的转录因子.如果转录因子可以结合在你的promoter上,就可以启动下游的报告基因表达.报告基因可以是荧光蛋白,也可以是荧光素酶. 注：promoter--启动子.其实enhancer也可以用来当promoter.

一个是e一个是o 就这样

图1. 过表达载体构建示意图目前已从动物、植物、病毒及微生物中分离到许多适用于植物的启动子。根据作用方式及功能可将启动子分为3 类：组成型启动子（constitutive promoter）、诱导型启动子（inducible promoter）和组织特异型启动子（tissue-specific promoter），这种分类基本可反映各自特点，但在某些情况下，一种类型的启动子往往兼具其它类型启动子的特征。目的基因过量表达载体构建完成后，有多种使用途径，其中最常用的有以下两种：一，通过农杆菌介导或基因枪法等转化稳定表达系统，如拟南芥、水稻、烟草、番茄等，获得转基因阳性苗；二，通过PEG-Ca2+介导转化法或电击法转化原生质体，如水稻、拟南芥，或通过农杆菌侵染或注射法转化烟草叶片，进行亚细胞定位或蛋白互作验证等实验。（一）过表达转基因植株的创制将目的基因导入植物细胞（特指稳定表达系统）通常可通过农杆菌介导法、花粉管通道法、基因枪法、显微注射法等进行，其中，农杆菌介导法是较常用的遗传转化方法，另外，单子叶植物也可用基因枪法，绿色开花植物可采用花粉管通道法，因为容易操作且经济实惠。

（1）启动子序列A：原核生物启动子序列：包括：①CAP-cAMP结合位点：结合CAP-cAMP,调节基因转录；②RNA聚合酶进入位点：a：在转录的-35附近,一个Sextama框,是RNA聚合酶的识别和初始结合位点；b：在转录的-10附近一段核苷酸序列,TATA序列,称为Pribnow框,是RNA聚合酶的结合位点.B：真核生物启动子序列（以RNA聚合酶Ⅱ启动子为例）a:帽子位点：转录的起始位点b：TATA框,又称Hogness框,－25,类似于原核生物的Pribnow框,决定了转录起点的选择.c：CAAT框：－75附近,控制着转录起始的频率d：增强子：－100以上,对转录起着调节作用.（2）终止子序列：在在正确的时间和地点终止转录作用.

我帮你看了一下，T7启动子就是一段DNA序列，这段序列在T7噬菌体中被发现，把这段DNA连到载体质粒上能够增加RNA聚合酶对这段DNA的吸引力，更频繁地使RNA聚合酶转录出mRNA，同时它也受某些因子的调控，限制它来吸引RNA聚合酶就这么简单

启动子是基因编码区上游非编码区的RNA聚合酶结合位点。

基因表达是promoter后第一个atg开始先看表达载体有哪些合适的酶切位点，比如NdeI,NcoI这样识别序列有ATG起始密码子的，再看看目的基因含不含有这些位点，含有就不好连接了，挑好位点，计算下读码框是否正确，保证核糖体结合位点后的第一个ATG与目的基因是间隔3的倍数个碱基。下游的位点更好选，如果有6xHis标签，想融合表达的话，就注意下要是同一读码框，同时利用载体的终止密码子，如果没有这样的需要，就利用目的基因本身的终止密码子好了。基本是这样，具体还是看看书吧。

从2020年开始，我的基因编辑系列都会在我的好友果子老师的公众号上首发，他还会为文章写相应的引言等等。但我会把我的原始手稿放在上备份一次。由于第一年学习考试特别多，就停更了很久，最近应该会恢复更新。上次我写了 解剖式学习一个质粒结构--update 。试图在一篇文章中，快速学习质粒结构。思来想去，学习总不能一蹴而就；另外，在见识到本学院博士生PAC和QE过程中评委提问的内容之细节，顿觉现在要开始准备了（评委们真的会请答辩者描述ZFN、TALEN和CRISPR的区别）。于是打算开启一个质粒系列，希望借此补充个人的背景知识，也同样希望大家不吝赐教。 命名由来 如不踏入生命科学领域，我们对质粒的了解只有高中生物课上所提到的：质粒是处于细胞质内环状的DNA。20世纪40年代和50年代，科学家们致力于研究可以在细胞间转移的遗传因子，其中 Joshua Lederberg 因在基因重组和细菌遗传物质方面的发现获得 1958年诺贝尔生理学或医学奖 。Joshua早在1952年曾为这些 可在细胞间转移的遗传物质 命名为 plasmid ，其由cyto plasm 和拉丁文中的 id (it的意思)组成，意为 染色体外遗传因子的总称 。plasmid曾一度被episome（游离基因）替代，直到后来人们发现细胞质内遗传物质无法整合到基因组内，plasmid的名字才被重拾回来。 如何风靡 尽管在1950年代质粒已经被发现，然而质粒进入实验室作为研究工具则等了20年，在这期间，科学家们主要使用的研究工具还是噬菌体。知道1972年的某一天， Stanley Cohen （1986诺贝尔生理学或医学奖获得者）和几个科学家在唠嗑的时候，聊到最近刚发现的限制性内切酶EcoRI，于是他们在餐巾纸上写下实验设计：将四环素抗性质粒pSC101和卡那霉素抗性质粒pSC102经由EcoRI处理后转入大肠杆菌，可能可筛选到双重抗性的大肠杆菌。而这个实验大获成功，成为历史上 第一个质粒克隆实验 。从此， 质粒+限制性内切酶 的组合大放异彩，现如今是再平常不过的工具了。 质粒是可独立于染色体自行复制的环状DNA，常在在细胞、古生菌及真核生物中出现，质粒的存在可为细胞体提供一些特殊的功能，例如抗生素耐药性、毒性等等。所有的天然质粒都有一个 复制起点（origin of replication，它控制着质粒的宿主范围和拷贝数） ，通常还包括一个有利于生存的基因，如 抗生素抗性基因 。目前实验室中使用的质粒通常是人为的，旨在引入外源性基因，这些质粒至少要有 复制起点、筛选标记和克隆位点 。 由于其人工性质，实验室质粒通常被称为 载体（vector）或构建体（constructs） 。质粒构建方法有很多种： restriction enzyme, ligation independent, Gateway, Gibson 等等，我们后面会一个个谈到。克隆方法的选择取决于质粒的结构，常见的质粒类型有: 克隆质粒、表达质粒、基因敲除质粒、报告质粒、病毒质粒、基因组工程质粒 等等。而如何选择质粒载体、工具等等相关内容，希望我们能更新到这部分内容。下面我们就质粒每个元件进行简单的介绍。 参考上 面我们提到的文章 都是基本功！和春卷一起看图学质粒 。 Ori的概念要和启动子区别开来 ，Ori对应的是质粒本身的复制，而 promoter对应的则是基因的转录 ，Ori的强度决定该质粒在细菌中的产量，而promoter则决定基因的表达能力。因此选择Ori时主要依据我们对拷贝数和宿主的需求。 Ori决定着质粒在细胞中的产量，而此时启动子则介导基因的转录，一般来说启动子这一词包括了 启动子和反应原件操纵子（operators） 。启动子区域的序列控制着RNA聚合酶和转录因子的结合，因此启动子决定着基因表达的时间和地点。 promoter介导的DNA转录至RNA过程依赖于 RNA聚合酶（RNA polymerase，RNAP） 。在原核生物中，这部分相对简单，而真核生物则根据不同聚合酶有不同的转录结果。这意味着启动子必须兼容所需的RNA类型， 如果你想让基因表达，即转录mRNA，则此时需要RNAP II；而如果仅仅是要转录出RNA，例如shRNA，CRISPR-Cas9所需的gRNA，此时我们需要的是RNAP III ，而在病毒中则是LTRs，具体可以参考慢病毒相关文章： 慢慢的慢病毒，给我快快的用起来！ 同样，根据质粒宿主的不同，启动子的类型也会不同。真核生物启动子有 持续激活型（constitutively active）和严密调控型（carefully controlled） ，此外，启动还会被增强子、绝缘子等原件调控： 常规真核生物启动子： 常规原核生物启动子 ： Ori完成质粒复制，promoter启动基因转录，基因开始转录后经过延伸，最后必须在正确的位置终止。终止子（terminator）位于被转录基因的下游，通常在任何3"调控元件之后，如PolyA信号。这里有几个概念需要放在一起比较： （1）promoter 启动子 ：这是一段和RNA聚合酶特异性结合的DNA序列，它位于起始密码子的上游， 启动子本身并不转录 ，只是启动转录。 （2）terminator 终止子： 提供转录终止信号的DNA，这部分DNA转录出来的RNA带有茎环结构（发夹结构），从而造成转录的终止。因此 导致转录终止的不是DNA序列，而是DNA转录出的RNA结构 。 （3）start codon 起始密码子： 肽链翻译的第一个氨基酸的密码子，通常为AUG 甲硫氨酸。 （4）stop codon 终止密码子： 肽链翻译的终止信号密码子，它们有非常华丽的名字：包括 琥珀密码子(UAG)、赭石密码子(UAA)、欧珀密码子(UGA) 。 区别：启动子和终止子是DNA向RNA转录层面的调控因子，均为非编码区的 DNA序列 ；起始密码子和终止密码子都是 mRNA上的氨基酸序列 。表述时建议使用英文名字而非中文，因中文容易混淆。 主要用Rho-依赖和不依赖两种方式：（1）Rho是一种 解旋酶 ，它协助RNA聚合酶在转录本的终止；（2）Rho非依赖途径依赖于RNA转录本中的 GC-rich发夹结构 ，发夹-DNA复合体破坏转录复合体的稳定，启动转录本的分裂，此为质粒中常见的终止方式。 真核生物的终止子要对应其相应的启动途径，主要是RNA聚合酶的区别： 哺乳动物表达质粒主要用于转录mRNA，常用的终止子SV40、hGH、BGH和rbGlob包含AAUAAA序列，可促进Poly A化，从而导致信号终止，如下： 终止子的终止效率并不是百分之百，为保险起见，终止信号可以多加一到两个。 今日简单介绍了质粒的基本元件，涵盖质粒复制起点，质粒转录的起始和结尾，算是有头有尾， 这每一个元件对于质粒骨架的选择都十分重要 ，因此即使是非常基本的内容，但还是需要着重强调。接下来我们会依据今日所学尝试去选择合适自己的质粒，并在酶切上花费一定心思。我们总是在路上，每一天都要为新学到的知识感到快乐，共勉！

35S promoter、NOS terminator、FMV promoter分别是植物表达载体上的启动子和终止子。常见的35S promoter是花椰菜花叶病毒(CaMV)强启动子，能够在植物表达载体中启动目的基因的表达。导入的目的基因在植物体内的表达是依靠35S promoter或FMV promoter驱动的，但后者用的相对较少一些。目的基因的转录终止是靠NOS terminator进行的。因此，检测这些序列成了鉴定转基因与否的重要依靠。仔细研究下常见的植物表达载体如pCAMBIA2301就会明白是怎么回事了。

SV40_promoter：是SV40启动子，表明这个质粒可能是用于在真核细胞中转录或表达的； CMV-FWD-Primer：是CMV 的forward（正向）引物位点，是通用引物，便于测序或扩增，如果有这个位点，一般该质粒是还有个CMV Promoter，即CMV启动子. 个人见解，....

启动子（promoter）- 一段能使基因进行转录的（DNA）序列。可以被RNA聚合酶辨识，并且开始转录。Ori 或者 origin of replication，复制起点 - 一段能够被DNA 聚合酶识别的DNA， 并且是 DNA 复制的起点。 一个是转录，一个是复制。 在基因工程里，基因被放在运载体里（vector），有时候会有附上启动子，根据载体的不同而定。但是他们的关系从他们的作用就看得出来了。根据基因工程的方向而定，在比如基因疗程、蛋白质、荷尔蒙（如胰岛素）的生产方面，启动子可以让宿主细胞（host cell）的RNA聚合酶把基因对应的多肽链转录出来。在生成DNA库时或者需要让宿主细胞大量分裂，形成大量的相同基因时，那么Ori可以让重组DNA 复制，形成很多很多的一模一样的重组DNA。 还有疑问欢迎追问

60年代中期，在操纵子中还发现了另一个开关基因，称为启动基因（promoter）。启动基因位于操纵基因之前，二者紧密相邻。启动基因由环腺苷酸（cAMP）启动，而环腺苷酸能被葡萄糖所抑制。这样，葡萄糖便通过抑制环腺苷酸而间接抑制启动基因，使结构基因失活，停止合成半乳糖苷酶。由此可知，结构基因同时受两个开关基因——操纵基因与启动基因的调控。只有当这两个开关都处于开启状态时，结构基因才能活化。当培养基中同时存在葡萄糖和乳糖时，葡萄糖通过抑制环腺苷酸而间接抑制启动基因，并进而抑制结构基因，使细菌不产生半乳糖苷酶。这种情况下，细菌便会自动优先利用葡萄糖，因为葡萄糖果是比乳糖更好的能源。1969年，贝克维斯（J·R·Beckwith）从大肠杆菌的DNA中分离出乳糖操纵子，完全证实了雅可布和莫诺的模型。在启动基因发现之前，莫诺和雅可布的操纵子模型中，直接对结构基因起操纵作用的开关基因，仅有一个操纵基因。因此，有人开玩笑说：“半个操纵子就可以得诺贝尔奖”。对某一项成就，人们如果说它的一半就可以实现某种重要作用，就表明这项成就的伟大。我国北宋时代的名臣赵普就有“半部论语就可以治天下”的名言，由此也可见操纵子学说的巨大意义。

T7是启动子（T7 promoter），是来自于T7噬菌体的能够对T7RNA聚合酶有特异性反应的强启动子，是启动T7噬菌体基因转录的一段序列。T7RNA聚合酶具有高度启动子专一性，且只会转录T7噬菌体中位于T7启动子下游的的DNA或DNA复制品。T7 RNA聚合酶能选择性的激活T7噬菌体启动子的转录，其合成mRNA的速度比普通大肠杆菌的RNA聚合酶快5倍左右。注意：启动子特异性除了基于转录RNA的类型选择启动子外，还需要确保质粒上的启动子能在使用的宿主细胞中工作。因为不同细胞类型和组织中的转录机器不同，相应的启动子也不同。细菌的启动子只能在原核细胞中或者只能在同种菌或亲缘关系较近的菌株中工作。同样地，各种类型的真核细胞（哺乳动物，酵母、植物等）需要独一无二的启动子，并且很少有交叉。一般来说，相比真核细胞启动子，细菌中启动子的多样性和复杂度更低。启动子不同，基因的表达状态可能也不同，一些启动子能一直保持活性状态，而另外一些会受到更严格的调控。受调控的启动子可能只在特定的组织或生长阶段起作用，启动子的开关可能还会受到诸如化学物质、环境温度、光照条件等环境因素的影响。在细胞中，启动子受到很多其它调控因子的控制，如增强子、绝缘子和沉默子等，然而，有时也会发生一些错误的转录，这对细菌来说不算什么大事，但是会影响实验的结果，甚至如果你的目的基因表达有毒产物，则可能会杀死细胞。为了避免这种情况发生，科学家创造了合成启动子，并且通常会融合一些其它的启动子元件，以便启动子能够被更严格地调控。

启动子（promoter）是基因的一个组成部分，在遗传学中是指一段能使基因进行转录的脱氧核糖核酸（DNA）序列。启动子可以被RNA聚合酶辨认，并开始转录。在核糖核酸（RNA）合成中，启动子可以和决定转录的开始的转录因子产生相互作用，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度，包含核心启动子区域和调控区域，就像“开关”，决定基因的活动，继而控制细胞开始生产哪一种蛋白质。启动子本身并无编译功能，但它拥有对基因翻译氨基酸的指挥作用，就像一面旗帜，其核心部分是非编码区上游的RNA聚合酶结合位点，指挥聚合酶的合成，这种酶指导RNA的复制合成。因此该段位的启动子发生突变（变异），将对基因的表达有着毁灭性作用。

promoter网站可以复制浏览器直接打开就可以。promoter一般指启动子。启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，它含有RNA聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列，多数位于结构基因转录起始点的上游，启动子本身不被转录。promoter是位于操纵子(operator)前的基因，用于结合读取基因的相关蛋白质，可被抑制子(repressor)终止。

启动子的作用：启动子是基因（gene）的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度。启动子（Promoters）就像“开关”，决定基因的活动。既然基因是成序列的核苷酸（nucleotides），那么启动子也应由核苷酸组成。启动子本身并不控制基因活动，而是通过与称为转录因子（transcription factor）的这种蛋白质（proteins）结合而控制基因活动的。转录因子就像一面“旗子”，指挥着酶（enzymes）(RNA聚合酶RNA polymerases) 的活动。简介：启动子（promoter）在遗传学中是指一段能使基因进行转录的脱氧核糖核酸（DNA）序列。启动子可以被RNA聚合酶辨认，并开始转录。在核糖核酸（RNA）合成中，启动子可以和决定转录的开始的转录因子产生相互作用，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度，包含核心启动子区域和调控区域，控制细胞开始生产哪一种蛋白质。启动子本身并无编译功能，但它拥有对基因翻译氨基酸的指挥作用，就像一面旗帜，其核心部分是非编码区上游的RNA聚合酶结合位点，指挥聚合酶的合成，这种酶指导RNA的复制合成。因此该段位的启动子发生突变（变异），将对基因的表达有着毁灭性作用。启动子特点：1、通常含一些特定的元件，如TATA box；2、具有方向性：启动下游的基因的表达；3、启动子长度的不确定性；4、一个基因通常含有多个启动子，启动不同转录本的表达；5、某些启动子具有表达的时空性和组织特异性。

　　promoter高甲基化可能导致基因高表达　　DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一，真核生物中甲基化仅发生于胞嘧啶，即在DNA甲基化转移酶（DNMTs）的作用下的CpG二核苷酸5"端的胞嘧啶转变为5"-甲基胞嘧啶。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。DNA甲基化通常抑制基因表达，去甲基化则诱导了基因重新活化和表达。这种DNA修饰方式在不改变基因序列的前提下实现对基因表达的调控。脊椎动物DNA甲基化状态与生长发育调控及生理状态密切相关，比如在肿瘤发生时，抑癌基因CpG岛以外的CpG序列非甲基化程度增加，CpG岛中的CpG则程高度的甲基化状态，导致抑癌基因表达的下降。　　原核生物中甲基化多发生在CCA/TGG和GATC序列；真核生物中DNA甲基化一般发生在CpG位点上；哺乳动物DNA甲基化只发生在CpG岛的胞嘧啶，植物甲基化发生在CpG和CpNpG。甲基化会使胞嘧啶转为5-甲基胞嘧啶，CpG位点在基因组是不常见的，主要密集于接近基因启动子的位置，统称为CpG岛。CpG位点的甲基化可以对基因表现有重要的影响。　　哺乳动物中，CpG序列在基因组中出现的频率仅有1%，远低于的其它双核苷酸序列。但在基因组的某些区域中CpG序列密度很高，可以达均值的5倍以上即所谓的CpG岛。通常，CpG岛大约含有500多个碱基，位于基因的启动子区或第一个外显子区。 在哺乳动物基因组中约有4万个CpG岛，而且只有CpG岛的胞嘧啶能够被甲基化。

一、原核生物启动子： 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。 原核生物启动子序列包括：CAP序列，增强聚合酶的结合和转录的起始序列（-70~-40）；识别区（-35）；解旋区（-10）；转录起始位（+1）典型转录终止子的特征：茎环结构，富含GC；含4个以上的U。 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。 二、真核生物启动子： 启动子（promoter）：真核基因启动子是在基因转录起始位点（+ 1）及其5"上游近端大约100~200bp以内（或下游100bp）的一组具有独立功能的DNA序列，每个元件长度约为7~20bp，是决定RNA聚合酶转录起始和转录频率的关键元件。 启动子包括：1.核心启动子（core promoter）：是指足以使RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列。其中包括转录起始位点或起始子（initiator）（+1）：一般是A或G及转录起始位点上游-25/-30bp处富含TA的典型元件TATA框。2.上游启动子元件(upstream promoter element，UPE)：包括通常-70bp附近的CAAT框：GGCCAATCT和GC框：GGGCGG等，能通过TFⅡ-D复合物调节转录起始的频率，提高转录效率。

原核生物启动子：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.x0d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.x0d典型转录终止子的特征：茎环结构,富含GC；含4个以上的U.原核生物启动子序列包括：CAP序列,增强聚合酶的结合和转录的起始序列（-70~-40）；识别区（-35）；解旋区（-10）；转录起始位（+1）真核生物启动子：启动子（promoter）：真核基因启动子是在基因转录起始位点（+ 1）及其5"上游近端大约100~200bp以内（或下游100bp）的一组具有独立功能的DNA序列,每个元件长度约为7~20bp,是决定RNA聚合酶转录起始和转录频率的关键元件.启动子包括：A.核心启动子（core promoter）：是指足以使RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列.其中包括转录起始位点或起始子（initiator）（+1）：一般是A或G及转录起始位点上游-25/-30bp处富含TA的典型元件TATA框..上游启动子元件(upstream promoter element,UPE)：包括通常-70bp附近的CAAT框：GGCCAATCT和GC框：GGGCGG等,能通过TFⅡ-D复合物调节转录起始的频率,提高转录效率.

你这答非所问啊，完全没有意义。。 你没说到本质上面去，我们都知道强的肯定快，弱的肯定慢，但是原因的。 强启动子（strong promoter），指对RNA聚合酶有很高亲和力的启动子， 那么弱启动子就是对RNA聚合酶亲和力不是很高的启动子，因为RNA聚合酶是转录的主角，所以转录快不快肯定看的RNA pol啊

原核生物启动子： 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。 典型转录终止子的特征：茎环结构，富含GC；含4个以上的U。 原核生物启动子序列包括：CAP序列，增强聚合酶的结合和转录的起始序列（-70~-40）；识别区（-35）；解旋区（-10）；转录起始位（+1） 真核生物启动子： 启动子（promoter）：真核基因启动子是在基因转录起始位点（+ 1）及其5"上游近端大约100~200bp以内（或下游100bp）的一组具有独立功能的DNA序列，每个元件长度约为7~20bp，是决定RNA聚合酶转录起始和转录频率的关键元件。 启动子包括：A。核心启动子（core promoter）：是指足以使RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列。其中包括转录起始位点或起始子（initiator）（+1）：一般是A或G及转录起始位点上游-25/-30bp处富含TA的典型元件TATA框。 B。上游启动子元件(upstream promoter element，UPE)：包括通常-70bp附近的CAAT框：GGCCAATCT和GC框：GGGCGG等，能通过TFⅡ-D复合物调节转录起始的频率，提高转录效率。

起动子在非，终止子在编

目录 1 拼音 2 英文参考 3 启动子元件 4 启动子序列 4.1 原核生物启动子 4.2 真核生物启动子 5 结合 6 与启动子功能变异有关的疾病 7 参考 1 拼音 qǐ dòng zǐ 2 英文参考 promoter 启动子是DNA模板上专一地与RNA聚合酶结合并决定转录从何处起始的部位，也决定基因的转录效率。生物中有许多启动子，如大肠杆菌约有2000个启动子。各启动子的效率可不相同，大肠杆菌的强启动子每2秒钟启动一次转录，而弱启动子每10分钟才启动一次，从百多个大肠杆菌启动子结构的分析，得知两个强启动子的同源序列的中心在转录起始部位（基因编码链上第一个核苷酸） 5"侧约10和35个核苷酸处，弱启动子序列中往往有多处核苷酸被置换。许多原核生物都含有这两个重要的启动子区： 真核生物的启动子部位与原核生物不同，而且启动转录的活性，除需启动子外，还需某些外加序列。 启动子在遗传学中是指一段能使基因进行转录的去氧核糖核酸（DNA）序列。启动子可以被RNA聚合酶辨认，并开始转录。在核糖核酸（RNA）合成中，启动子可以和决定转录的开始的转录因子产成相互作用，继而控制细胞开始生产哪一种蛋白质。 完全的启动子称为规范序列。 3 启动子元件 启动子代表一些重要的元件可以与其他调节区域（如增强子、沉默子、边界元件或绝缘子）合作一致，以主导基因转录的水平。由于启动子一般都是在基因的上游，启动子所在的位置或是转录起始点会由+1开始编号。上游的位置所以都是由+1逆数的负数，例如100就是位置100的上游堿基对。以下是各种启动子： 核心启动子是引发转录的必要部份及转录起始点，位置约为35。且是RNA聚合酶的结合位点及一般转录因子结合位点。 近端启动子是基因的近端序列上游，包括一些基本的调控元件，位置约为250，且是特定转录因子结合位点。 远处启动子是基因的远处序列上游，包括一些额外的调控元件，影响力较近端启动子弱。它是在上游更远的位置（但不是位置性的增强子或调控区域），是特定转录因子结合位点。 启动子规范序列的用途一般都是有问题的，且可引致对启动子序列的误解。在规范序列中，转录因子结合位点在特定细胞情况下有一个单独的序列会与蛋白质牢固地结合。但是自然选择会偏向较低能量的结合，作为一种调节转录输出。这种最普遍的序列称为野生型序列。这纵然不是最有利的序列，最近证据显示多种基因（包括原癌基因）都有G四股结构作为潜在调控信号。 在演化生物学的一个主要问题是修补启动子序列在演化过程中的重要性，例如人类血统从黑猩猩分开后的改变。某些演化生物学家建议启动子的演化或调节区域可能比序列编码更重要。 4 启动子序列 4.1 原核生物启动子 在原核生物中，启动子包含两个短序列位于从转录起结点起计的10及35上游位置。位于10的序列称为普里布诺框或10元件，及通常包含6个核苷TATAAT。普里布诺框在开始转录是绝对必要的。其他位于35的序列通常包含6个核苷TTGACA。它的出现可以帮助非常高的转录率。一些启动子含有所谓的“延伸10元件”（同源序列5"TGNTATAAT3"），从这些元件开始，35元件在转录时显得不重要。上述的启动子结构只有以原核生物RNA聚合酶的σ70形式来辨认。原核生物RNA聚合酶复合物连同其他σ因子可以辨认不同的核心启动子序列。 以下是核苷出现的概率： 序列 核苷 10序列 T A T A A T 77% 76% 60% 61% 56% 82% 35序列 T T G A C A 69% 79% 61% 56% 54% 54% 4.2 真核生物启动子 真核生物启动子是极端的分化及很难表现其特征。它们一般处于基因的上游及有着远离转录起始点的调控元件。转录复合物可以引起去氧核糖核酸（DNA）向自己屈曲，以容许放置调控序列。很多真核生物启动子，但不是全部，都包含一个TATA盒（序列TATAAA）会与TATA结合蛋白结合，以协助形成RNA聚合酶转录复合物。[1]TATA盒一般会处于非常接近转录起始点（通常于50个堿基对以内）。 真核生物启动子调控序列一般与转录因子结合，当中涉及形成转录复合物。一个例子是E盒（序列CACGTG），它会与堿性螺旋环螺旋（bHLH）的转录因子结合。 5 结合 启动子序列（P）与σ因子RNA聚合酶复合物（R）的结合涉及两个步骤： 6 与启动子功能变异有关的疾病 以下是从人类孟德尔遗传学（OMIM）证实与启动子故障有关，不论是因启动子序列直接突变或是转录因子或转录共激发因子的突变。而多种癌症都没有列下是因为从染色体易位产生嵌合基因： 哮喘 β地中海贫血 鲁宾斯坦泰比综合症 要留意的是在病原学上大部份的疾病都是异质的，而在分子层面上一种疾病往往是指多种疾病，纵然它们的病征及治疗方法一致。疾病对治疗有不同的反应，是因背后分子源头的差异，这会是药物遗传学的范畴。 7 参考 Smale ST, Kadonaga JT (2003). "The RNA polymerase II core promoter". Annu Rev Biochem 72: 449479. PMID 12651739. Levine M, Tjian R (2003). "Tranion regulation and animal diversity". Nature 424 (6945): 147151. PMID 12853946. Hobbs, K.; Negri, J.; Klinnert, M.; Rosenwasser, L.J.; and Borish, L. (1998). "Interleukin10 and transforming growth factorbeta promoter polymorphi *** s in allergies and asthma". Am J Respir Crit Care Med 158 (6): 19581962. PMID 9847292. Burchard, E.G.; Silverman, E.K.; Rosenwasser, L.J.; Borish, L.; Yandava, C.; Pillari, A.; Weiss, S.T.; Hasday, J.; Lilly, C.M.; Ford, J.G.; and Drazen, J.M. (1999). "Association beeen a sequence variant in the IL4 gene promoter and FEV(1) in asthma". Am J Respir Crit Care Med 160 (3): 919922 id PMID 10471619. Kulozik, A.E.; BellanKoch, A.; Bail, S.; Kohne, E.; and Kleihauer, E. (1991). "Thalassemia intermedia: moderate reduction of beta globin gene tranional activity by a novel mutation of the proximal CACCC promoter element". Blood 77 (9): 20542058 id PMID 2018842.

启动子（promoter）是基因的一个组成部分,在遗传学中是指一段能使基因进行转录的脱氧核糖核酸（DNA）序列.启动子可以被RNA聚合酶辨认,并开始转录.在核糖核酸（RNA）合成中,启动子可以和决定转录的开始的转录因子产成相互作用,控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度,包含核心启动子区域和调控区域,就像“开关”,决定基因的活动,继而控制细胞开始生产哪一种蛋白质.完全的启动子称为规范序列 内含子（introns）是真核生物细胞DNA中的间插序列.这些序列被转录在前体RNA中,经过剪接被去除,最终不存在于成熟RNA分子中.内含子和外显子的交替排列构成了割裂基因.在前体RNA中的内含子常被称作“间插序列”.在转录后的加工中,从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列.术语内含子也指编码相应RNA内含子的DNA中的区域.

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（TATA-binding protein，TBP）； SL1：一个四聚体蛋白，含有 3个不同的转录辅助因子TAFⅠ； 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： 1基本启动子（basal promoter）：序列为中心在-25至-30左右的7 bp保守区，TATAAAA/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。 2起始子（initiator）：转录起点位置处的一保守序列，共有序列为：PyPyANT(A)PyPy Py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。 3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ATGCAAAT； 4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CCATATTAGG，可被血清效应因子SRF识别和作用。参与RNA聚合酶Ⅱ转录起始的各类因子数目很大，可分为3类： 1通用因子（general factor）：作用于基本启动子上的辅助因子称为通用（转录）因子（GTF）， 或基本转录因子（basal transcription），为任何细胞类别Ⅱ启动子起始转录所必需，以TFⅡⅩ来表示，其中Ⅹ按发现先后次序用英文字母定名，如TFⅡA、TFⅡD、TFⅡH。 2上游因子（upstream factor）：或转录辅助因子（transcription ancillary factor），是指识别上 游元件的转录因子。 3可诱导因子（inducible factor）：在真核生物中，与细胞类型和发育阶段相关的基因表达， 主要通过转录因子的重新合成来进行调节的，是长期的过程。对外界刺激的快速反应则主要通过转录激活物（transcription activator）的可诱导调节。这些诱导的转录激活因子与靶基因上所谓应答元件相结合。类别Ⅲ（class Ⅲ）启动子： 类别Ⅲ启动子为RNA聚合酶Ⅲ所识别，他涉及一些小分子RNA的转录。 RNA聚合酶Ⅲ的启动子有3种类型结构：1类型1基因内启动子：如5S rRNA基因的启动子，位于转录起点下游，即在基因内部，是 下游启动子，有两个框架序列，被3种辅助因子所识别。5S rRNA基因的启动子包括框架A（box A）、中间元件（intermediate element）和框架C（box C）3个元件组成。TFⅢA结合在框架A上，然后促使TFⅢC结合，后者结合导致TFⅢB结合到转录起点附近，并引导RNA聚合酶Ⅲ结合在起点上。TFⅢB使RNA聚合酶Ⅲ正确定位，起“定位因子”（positioning factor）作用。 2类型2基因内启动子：如tRNA基因的启动子，有两个控制元件，分别为框架A和框架B。 TFⅢC结合框架B，其结合区域包括框架A和框架B，然后导致TFⅢB结合到转录起点附近，并引导RNA聚合酶Ⅲ结合在起点上。 3上游启动子：如snRNA基因的启动子，位于转录起点上游。有3个上游元件：OCT（八 聚体基序 octamer motif）、PSE（邻近序列元件 proximal sequence element）、TATA元件。在RNA聚合酶Ⅲ的上游启动子中，只有靠近起点存在TATA元件，就能起始转录。然而PSE和OCT元件的存在将会增加转录效率。

①组成型启动子(constitutive promoter)是指在该类启动子控制下，结构基因的表达大体恒定在一定水平上，在不同组织、部位表达水平没有明显差异。目前使用最广泛的组成型启动子是花椰菜花叶病毒(CaMV)35S 启动子、来自根癌农杆菌Ti 质粒T-DNA 区域的胭脂碱合成酶基因nos 启动子，后者虽来自细菌，但具有植物启动子的特性。在组成型启动子调控下，不同组织器官和发育阶段的基因表达没有明显差异，因而称之组成型启动子，双子叶植 物中最常使用的组成型启动子是花椰菜花叶病毒（CaMV）35S启动子，它具多种顺式作用元件。其转录起始位点上游-343～-46bp是转录增强区 ，-343～-208和-208～-90bp是转录激活区，-90～-46bp是进一步增强转录活性的区域，在了解CaMV 35S启动子各种顺式作用元件的基础上，人 们利用它的核心序列构建人工启动子，以得到转录活性更高的启动子，Mitsuhara等利用CaMv 35s核心启动子与CaMV 35S启动子的5"端不同区段 和烟草花叶病毒的5"非转录区（omega序列）相连，发现把两个CaMV 35S启动子-419～-90（E12）序列与omega序列串联，在转基因烟草中GUS有 最大的表达活性，把7个CaMV35S启动子的-290～-90（E7）序列与omega序列串联，非常适合驱动外源基因在水稻中的表达。用这两种结构驱动 GUS基因表达，在转基因烟草和水稻中GUS活性比单用CaMV 35S启动子高20～70倍。另一种高效的组成型启动子CsVMV是从木薯叶脉花叶病毒（cassava vein mosaic virus )中分离的。该启动子 -222～-173bp负责驱动基因在植物绿色组织和根尖中表达，其中-219/-203是TGACG重复基序，即as1 (activating sequence 1)，-183/-180为 GATA（又称为as2），这两个元件的互作对控制基因在绿色组织中表达至关重要。该启动子-178～-63bp包含负责调控基因在维管组织中表达的 元件。CsVMV启动子在转基因葡萄中驱动外源基因的转录能力与使用两个串联的CaMV35S启动子相当，两个串联的CsVMV启动子转录活性更强。 Rance等利用CoYMV(commelina yellow mosaic virus)，CsVMV启动子区和CaMV 35S启动子的激活序列(as1，as2)人工构建高效融合启动子，瞬 时表达实验表明该启动子可驱动报告基因在双子叶植物烟草中高效表达，在单子叶植物玉米中其驱动能力比通常使用的γ玉米蛋白启动子高6倍。因此用这种人工构建的高效 启动子驱动抗病基因或目的蛋白基因，在双子叶和单子叶植物中均可达到较理想的效果。人们高度重视从植物本身克隆组成型启动子，并初见成效，例如肌动蛋白(actin)和泛素(ubiquitin)等基因的启动子已被克隆。用这些启动子代替CaMV 35S启动子，可以更有效地在单子叶植物中驱动外源基因的转录。Naomi等分别从拟南芥的色氨酸合酶β 亚基基因和植物光敏色素基因中克隆了相应启动子，用其代替CaMV 35S启动子，在转基因烟草中也取得了很好的表达效果。由于组成型启动子驱动的基因在植物各组织中均有不同程度表达，应用中逐渐暴露出一些问题。例如外源基因在 整株植物中表达，产生大量异源蛋白质或代谢产物在植物体内积累，打破了植物原有的代谢平衡，有些产物对植物并非必需甚至有毒，因而阻 碍了植物的正常生长，甚至导致死亡。另外，重复使用同一种启动子驱动两个或两个以上的外源基因可能引起基因沉默或共抑制现象。因此， 人们寻找更为有效的组织、器官特异性启动子代替组成型启动子，以更好地调控植物基因表达。②组织特异启动子(tissue-specific promoter)又称器官特异性启动子。在这类启动子调控下，基因往往只在某些特定的器官或组织部位表达，并表现出发育调节的特性。例如烟草的花粉绒毡层细胞中特异表达基因启动子TA29，豌豆的豆清蛋白(leguimin)基因启动子可在转化植物种子中特异性表达，马铃薯块茎储藏蛋白(patatin)基因启动子在块茎中优势表达。2.1根特异启动子根的发生和发育是植物发育过程中的重要问题，研究根中特异表达基因及其启动子无疑是重要的。拟南芥根中特异表达的黑芥子酶(myrosinase)是由Pyk10基因编码的。Pyk10启动子中存在若干器官特异性表达和 植物激素应答的特异元件，如ACGT-核心序列、CANNTG-motifs、GATA-motifs、诱导物(elicitor)应答元件W-box((T)TGAC(C))、植物激素应答 元件(如as-1元件、生长素和脱落酸应答元件、Myb元件)和细胞特异表达元件等。其中ACGT，CANNTG，GATA等顺式作用元件是决定组织器官特异 表达的转录因子结合位点，Myb元件在控制植物次生代谢、调节细胞形态建成及信号传导通路中起作用。根特异表达系统可用于研究转基因植物的高渗胁迫耐受、植物修复和根际分泌等问题。BoriSjuk等用根特异启动 子mas2"，GFP和烟草钙网蛋白(calreticulin)基因构建融合表达载体，水培转基因烟草结果表明，根细胞不仅能够高效生产GFP，而且可将目的 蛋白质分泌到液体培养基中。因此利用该启动子与其他有用的能编码蛋白质的基因融合，不仅可大量生产目的蛋白质，且更便于回收产物。2.2 茎特异启动子Trindade等利用cDNA-AFLP技术从马铃薯中分离了一个与乙醇脱氢酶非常相似的TDF511(transcript derived fragment)，其基因Stgan可能参与植物体内影响赤霉素水平的复合物的合成。在NCBI数据库中，比较Stgan启动子与马铃薯的patatin Ⅰ和Ⅱ、 蛋白酶抑制子、nodulin 22K和23K等编码蛋白质基因的启动子，发现它们包含一些可能与蔗糖应答反应有关的共有序列；该启动子还包含植物 中几个保守的转录因子(如Dof1，Dof2，Dof3和PBF)的结合位点。构建Stgan启动子-GUS融合表达载体转化烟草，GUS组织化学染色显示该启动子 驱动基因在茎结节处特异表达，可能参与块茎形成过程。研究在茎中特异表达基因的启动子，不仅可从分子水平了解茎的发生、分化过程，更重要的是利用这些启动子调 节植物代谢可满足人类需求，如人们对木质素生物合成及其调控的研究。木质素是植物体内仅次于纤维素的一种含量丰富而重要的有机大分子 物质，它的存在对于增加植物机械强度、远距离水分运输和抵抗外界不良环境的侵袭都是非常有益的。然而，木质素的存在也有一定的负面作 用。因此，人们希望通过调节木质素的合成以降低其含量。目前多使用CaMV35S启动子驱动目的基因，近年来已分离一些木质素生物合成途径中 关键酶基因的启动子，如4CL，F5H等基因的启动子，人们正在尝试利用这些特异性启动子来调节木质素的生物合成。Bell-Lelong等已从拟南芥 中分离了肉桂酸羟-4-基化酶(cinnamate-4-hydroxylase，C4H)基因的启动子，本实验室首次从毛白杨中分离了C4H启动子，并对该启动子的功 能进行了初步鉴定。GUS组织化学染色和GUS荧光测定结果表明。G4H启动子驱动外源基因在烟草茎的维管组织中丰富表达，有望将来利用该启动 子驱动功能基因调控木质素的生物合成过程。2.3 叶特异启动子 Marraccini等从咖啡(coffea arabica)中克隆了1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(rubisco)小亚基基因RBCS1， 该基因在一年生植物咖啡的叶中特异表达。研究发现RBCS1启动子上游GTGGTTAAT序列与豌豆RBCS3A启动子的BoxⅡ核心序列相同；在其启动子G -box(GCCACGTGGC)两侧分别有一个类I-box(核心序列为GATAAG)，形成I-G-I结构，推测G-box十个碱基的回文结构可能结合某个转录因子；其AT-1 box(AGAATTTTTATT) 与其他RBCS和CAB基因的AT-1 box(AATATTTTTATT)相比只有两个碱基不同；类L-box(AAAATTAACCAA)与马铃薯RBCS1和RBCS3A启动子的相同。由此 可见，植物叶特异表达顺式元件具高度保守性。有趣的是Taniguchi等在玉米中发现了一个双元启动子系统(dual promoter system)。PPDK(pyruvate， orthophosphate dikinase)是C4植物光合反应中的一个叶绿体酶，该酶基因Pdk具有一个双元启动子系统(C4Pdk启动子和细胞质Pdk启动子)。这 两个启动子的区别在于起始密码子和拼接方式的差异，C4Pdk启动子驱动Pdk转录成较长的mRNA。基因产物定位在叶绿体中；细胞质Pdk启动子在 Pdk基因的第一个内含子中，驱动Pdk转录成较短的mRNA，它所编码的蛋白质定位于细胞质中，又称为细胞质Pdk启动子。C4Pdk启动子是受光诱 导的强启动子，驱动基因在玉米叶肉细胞中特异表达；而细胞质Pdk启动子是个弱启动子，且不具有组织特异性。大多数C4植物的光合作用相关 基因的表达具有细胞特异性，且主要在转录水平调节基因表达活性，因此，可利用该启动子在C4植物叶肉细胞中高效表达外源基因。2.4 花特异启动子 高等植物发育过程中花器官的形成是一个十分复杂的过程，它包括一系列器官分化及严格控制的细胞及生化变化 ，同时伴随大量基因的协同表达。目前人们最为关注的是花药中特异表达的基因，抑制或破坏这些基因的表达可导致雄性不育，即可利用基因 工程的方法创造雄性不育系。人们克隆了许多花药特异表达的基因，如在花药绒毡层特异表达的TA29，A9、在花粉壁特异表达的Bp4A等，但这 些基因都是在花药营养细胞中表达，与生殖细胞的分化无关。Singh等从百合(Lilium longiflorum)中克隆了一个LGC1基因的启动子，该启动子 驱动的基因只在雄配子细胞中表达。LGC1启动子-242～-183 bp之间可能包含某种顺式作用元件，它的缺失会导致细胞特异性表达特性丧失，由 此可知LGC1在生殖细胞中的表达特异性可能是由于其他细胞中存在某些转录因子抑制该基因表达的结果。这是迄今为止发现的第一个有关雄配 子细胞特异性的启动子，在研究花药发生和受精作用中将会是一个有用的工具。2.5 果实、种子特异性启动子利用果实或种子等器官特异性启动子调控基因表达，不仅可提高基因在这些部位的表达量，将生物能耗降到最低 ，利于表达产物的分离，而且可有目的地提高转基因植物果实或种子的营养或改善其品质。番茄E8启动子是成熟果实中乙烯应答性基因的启动子，其-409～-263bp可控制E8基因在果实成熟过程中特异表达 ，-2181～-1088bp为乙烯应答激活域。Sandhu等利用E8启动子驱动呼吸道合胞病毒F抗原基因成功转化番茄植株，用果实特异表达抗原喂饲小鼠，可诱导小鼠产生特异 的粘膜免疫反应、血清学抗体反应及TH1型细胞免疫反应。基因表达调控与免疫学的有效结合，使得转基因植物口服疫苗可在不久的将来问世。 2A12是番茄中另一种果实特异性启动子，毛自朝等利用该启动子驱动ipt调节果实内源激素的含量，不仅可获得无籽果实，还能改善果实的品质 。种子特异性启动子中研究较多的是胚乳特异性谷蛋白基因启动子。谷蛋白占水稻种子储藏蛋白总量的70%～80% ，早在1986年Takaiwa等就克隆了第一个水稻谷蛋白基因的cDNA。该基因转录起始位点-261～-1 bp之间有若干控制种子特异性表达的顺式作用元件，如AACA-box、种子凝集 素-box、未成熟种子核因子结合位点等。此外，启动子更上游处还有若干增强子和调节元件，如-300bp处的RY重复序列，它是核蛋白的结合位 点。Yoshihara等研究发现水稻谷蛋白启动子上游-104～-60bp之间有两个顺式作用元件AACA和GCN4，GCN4能增强启动子的活性，而启动子的组织特异性则须两者协同作用。虽然植物食物中包含人类营养所需的绝大多数矿物质和有机养分，但日常摄入的食物往往不足以提供人体所需的 营养。因此人们希望通过植物基因工程提高植物中所含的营养物质。水稻谷粒中含有铁蛋白，但多积累在糊粉层，在谷粒加工过程中会失去很 多铁。Vasconcelos等用水稻胚乳特异性谷蛋白基因启动子驱动大豆铁蛋白基因，使转基因水稻谷粒中铁和锌的含量都有所增加，而且铁蛋白主 要积累在胚乳中，不会在食品加工过程中丢失。无独有偶，Datta等利用水稻谷蛋白特异启动子驱动八氢番茄红素合酶基因PSY，在水稻胚乳中 成功合成维他命原A。以植物为生物反应器生产生物可降解塑料是本实验室研究目标之一。叶梁等使用大豆7S种子特异性启动子，构建 二价和三价种子特异性表达载体转化油菜。这样将产物聚-3-羟基丁酸酯(PHB)定位与种子质体中，不仅增加了底物供应，也减少PHB对植物生长 发育的影响。为优化已有表达框架，减小基因沉默发生几率，Zhang等从油菜H165基因组DNA中分离到napinB启动子的部分序列——nap300。序 列分析表明，napinB启动子包含一些在进化上保守性很高的序列，如AT-rich sequenc，TACACAT保守序列、RY重复序列、G-box等，这些顺式作 用元件可能对种子特异性表达起重要的调控作用。将nap300与GUS基因融合转化烟草，GUS在胚和胚乳中均有表达；GUS荧光检测显示nap300启动 子具有驱动基因在种子发育晚期表达的能力。③诱导型启动子(inducible promoter)是指在某些特定的物理或化学信号的刺激下，该种类型的启动子可以大幅度地提高基因的转录水平。目前已经分离了光诱导表达基因启动子、热诱导表达基因启动子、创伤诱导表达基因启动子、真菌诱导表达基因启动子和共生细菌诱导表达基因启动子等。3.1天然诱导型启动子长期进化过程中，植物通过启动不同基因的表达可在一定范围内适应光、温、水等环境的变化。这些基因的启动 子通常包含比较保守的顺式作用元件，利用这些保守元件可以推测新基因的可能功能，也可用这些环境应答基因的启动子与抗逆基因融合，从 而使转基因植物更好地适应逆境。天然诱导型启动子包括光、温度、激素应答启动子等。光应答启动子中通常存在GT-1-motif，I-box，G-box和 AT-rich sequence等顺式作用元件；温度应答启动子中多存在HSE-motif，CCAAT-box，CCGAC-motif等；激素应答启动子中则包含各种激素应答 元件。G-box作为蛋白结合的一个高度保守的位点，是植物中通用的受信号诱导的顺式作用元件，在植物和动物中具高度保守的核心序列CACGT 。G-box通常与另外一个顺式作用元件如I-box，H-box等协同作用，在细胞接受外界信号时调节转录起始的频率。这种机制可能是通过G-box及 其结合蛋白相互作用产生一个内部环境，其他调节蛋白与启动子区域有效结合，使细胞准确而有选择地起始转录。有些诱导型启动子同时具有组织特异性，如RBCS1启动子，既包含叶特异表达元件，又带有几个光应答元件 (LREs)，受光的诱导调节。当转基因烟草由光照转入黑暗时，该启动子驱动的GUS活性比在光下低许多，Northern杂交几乎检测不到GUS的表达。由于植物生长环境及基因表达的复杂性，从外界环境的刺激到启动应答基因的表达之间的信号通路往往是相互交 叉的，这样启动子中包含的顺式作用元件通常也不止一种，如从葡萄中克隆的白藜芦醇合酶基因Vst1启动子，当病虫侵害、UV照射、臭氧环境 或化学物质诱导时均可启动Vst1的表达。Riou等发现该启动子上分别带有乙烯和臭氧的应答元件，可适应不同的外界刺激。拟南芥rd29A基因在 干旱、高盐碱、低温或脱落酸诱导时表达。其启动子-174～-55区域包含干旱应答因子(DRE，TACCGACAT)和ABA应答因子(ABRE，ACGTGG/TC)，且 该基因在ABA诱导表达时，DRE和ABRE是相互独立的。当植物受病虫害侵犯时，受伤部位会立刻启动细胞程序性死亡，即发生所谓超敏反应(hypersensitive response 。HR)。HR通常会启动未受伤部位产生次级防御反应，从而对一般的病虫害产生普遍抗性，这种现象称为系统获得性抗性(systemic acquired resistance，SAR)。烟草中SAR基因是一个至少包含十二个成员的家族，SAR也受一些诸如水杨酸(SA)，INA(dichloroisonicotinic acid)和 BTH(benzothiadiazole)等化学物诱导。烟草Sat8.2b基因启动子-205/-201是as-1元件(TGACG)，-146/-141和-276/-271为两个GT-1结合序列 (GGAAAT)，-97/-94、-322/-318和-761/-758分别是Dof结合基序(AAAG)，前两者被认为可以与SA应答的转录因子结合而起关键作用。启动子缺 失实验表明Sar8.2b启动子-927～-728和-351～-197bp分别包含有SAR高效诱导基因表达所需的顺式作用元件，缺少了这两个DNA片段。转基因烟 草GUS表达活性明显降低。3.2 人工构建的诱导型启动子在开发植物天然存在的诱导型启动子的基础上。人工构建可诱导表达系统以满足不同需求。目前研究最多、最深 入的可诱导表达系统是化学诱导表达系统。自第一次用化学诱导表达系统TetR，通过CaMV35S启动子成功调节cat基因的表达以来已有20多年的 历史，现已发展成日臻完善的植物表达外源基因的可诱导表达系统。该系统包括两个转录单元：一是与化学诱导物结合的转录因子的表达，另 一个转录单元包含一个应答元件，经诱导物处理后，通过它激活转录因子，从而激活或抑制目的基因的表达。一个理想的化学诱导表达系统应具备以下特点：首先，外源基因在植物体自身不表达或低水平表达，当添加诱导 物后，高效诱导基因表达；其次，诱导物需要有较强的专一性；第三，诱导物可快速启动基因表达的“开”与“关”；而且诱导物对植物无毒 或低毒。根据控制基因表达的方式，可将化学诱导系统分为两大类：阻遏型启动子系统和激活型启动子系统。3.2.1 阻遏型启动子系统 该系统建立在阻遏蛋白与转录因子在空间构型相互作用的基础之上。当诱导物不存在时，激活蛋白与阻遏蛋白结 合，基因正常转录；添加诱导物后，诱导物与激活蛋白结合或阻止其与阻遏蛋白结合，阻遏蛋白则与启动子上的某些顺式作用元件结合，抑制 基因转录，如以四环素抑制子为基础的四环素抑制系统(tTA)。Love等用包含四环素抑制子的启动子Topl0与报告基因GFP相连转化拟南芥，发现 用100 ng/mL的四环素即可抑制GFP的表达，而且改变培养基中四环素的浓度，可调节GFP的表达水平。3.2.2 激活型启动子系统 在抑制型启动子系统中，抑制基因转录所需诱导物的量往往超出植物适应的范围，而且在真核生物中激活基因比 抑制基因转录更容易，近年发展了一些激活型启动子系统，如地塞米松诱导的GR系统、雌二醇诱导的ER系统、杀虫剂诱导的EcR系统等。激活型 启动子系统的优点是只有当诱导物存在时才能启动基因表达，去除诱导物后，基因表达很快被关闭，这样就可以人为地精确、快速控制基因的表 达。Bohner等研究了一种可双向调控外源基因表达的系统，他们将改造的启动子Top10与报告基因GUS相连，使用转录 激活子TGV作为基因开关。转基因烟草结果表明，用地塞米松处理3小时后基因表达量达到高峰；用四环素处理6小时即可关闭基因表达。该诱导 系统最大的优点在于可迅速调节基因的表达与否，当外源基因可能对植物产生不良影响时这一点显得尤为重要。为了满足应用需要，人们开始研究便于在大田使用的诱导表达系统，杀虫剂诱导的EcR系统就是一个很好的范例 。Unger等利用欧洲玉米螟(Ostrinia nubilalis)的蜕皮激素配基结合结构域(EcR LBD)、玉米C1激活域(AD)和GAL4 DNA结合结构域(DBD)构建化 学诱导激活子，把它与玉米ms45最小启动子相连，构建成可受杀虫剂诱导的人工启动子诱导系统。他们利用该系统在玉米雄性不育突变株ms45 中成功地诱导了育性恢复基因MS45的表达

原核生物启动子：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。典型转录终止子的特征：茎环结构，富含GC；含4个以上的U。原核生物启动子序列包括：CAP序列，增强聚合酶的结合和转录的起始序列（-70~-40）；识别区（-35）；解旋区（-10）；转录起始位（+1）真核生物启动子：启动子（promoter）：真核基因启动子是在基因转录起始位点（+ 1）及其5"上游近端大约100~200bp以内（或下游100bp）的一组具有独立功能的DNA序列，每个元件长度约为7~20bp，是决定RNA聚合酶转录起始和转录频率的关键元件。启动子包括：A。核心启动子（core promoter）：是指足以使RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列。其中包括转录起始位点或起始子（initiator）（+1）：一般是A或G及转录起始位点上游-25/-30bp处富含TA的典型元件TATA框。B。上游启动子元件(upstream promoter element，UPE)：包括通常-70bp附近的CAAT框：GGCCAATCT和GC框：GGGCGG等，能通过TFⅡ-D复合物调节转录起始的频率，提高转录效率。

可以在启动子下游连接一个报告基因，如GFP（绿色荧光蛋白基因）。当转录因子与启动子结合时，就会启动其下游的基因转录，GFP表达，可以看到绿色荧光。

原核生物启动子： 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。 原核生物启动子序列包括：CAP序列，增强聚合酶的结合和转录的起始序列（-70~-40）；识别区（-35）；解旋区（-10）；转录起始位（+1） 典型转录终止子的特征：茎环结构，富含GC；含4个以上的U。 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。 真核生物启动子： 启动子（promoter）：真核基因启动子是在基因转录起始位点（+ 1）及其5"上游近端大约100~200bp以内（或下游100bp）的一组具有独立功能的DNA序列，每个元件长度约为7~20bp，是决定RNA聚合酶转录起始和转录频率的关键元件。 启动子包括：1.核心启动子（core promoter）：是指足以使RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列。其中包括转录起始位点或起始子（initiator）（+1）：一般是A或G及转录起始位点上游-25/-30bp处富含TA的典型元件TATA框。 2.上游启动子元件(upstream promoter element，UPE)：包括通常-70bp附近的CAAT框：GGCCAATCT和GC框：GGGCGG等，能通过TFⅡ-D复合物调节转录起始的频率，提高转录效率。

3、 宿主选择常见的宿主有大肠杆菌、哺乳动物细胞、酵母以及昆虫。以大肠杆菌来说，最适合做异源表达的菌株为BL21及其衍生菌株，但仍需要根据载体中选择的转录、翻译元件来挑选。BL21中内源性的蛋白酶基因缺失，因此是一种适合于外源蛋白表达的菌株，但是它没有T7 RNA聚合酶，所以不能用于含T7启动子蛋白表达；BL21(DE3)，在BL21的基础上整合了T7噬菌体基因组，适合T7表达系统，如pET系列；BL21(DE3)PLySs，在BL21(DE3)基础，附带了T7溶菌酶基因，可以更为严谨控制T7聚合酶的表达。需要注意的是，由于核酸内切酶（endA1）重组酶（recA1）等基因的存在，质粒在BL21系列菌株中不那么稳定，可能出现整合至基因组、丢失、突变等现象，所以构建好的载体仍需保存在DH5α之类的菌株中。4、 培养条件优化以大肠杆菌表达系统为例，菌种复苏和种子培养时都可以使用LB培养基，在发酵阶段使用氨基酸含量更高但糖源更低的培养基则更好，如TB培养基，以促进蛋白质的合成和积累。如果使用的是诱导型的启动子，则应在菌体生长至对数生长期后期时加入IPTG之类的诱导剂。加入诱导剂后，培养温度需要调低至16-30℃。培养温度越低，蛋白质累积的越慢，越不容易产生包涵体。

　　①组成型启动子（constitutive promoter）是指在该类启动子控制下，结构基因的表达大体恒定在一定水平上，在不同组织、部位表达水平没有明显差异。目前使用最广泛的组成型启动子是花椰菜花叶病毒（CaMV）35S 启动子、来自根癌农杆菌Ti 质粒T-DNA 区域的胭脂碱合成酶基因nos 启动子，后者虽来自细菌，但具有植物启动子的特性。　　在组成型启动子调控下，不同组织器官和发育阶段的基因表达没有明显差异，因而称之组成型启动子，双子叶植 物中最常使用的组成型启动子是花椰菜花叶病毒（CaMV）35S启动子，它具多种顺式作用元件。其转录起始位点上游-343～-46bp是转录增强区 ，-343～-208和-208～-90bp是转录激活区，-90～-46bp是进一步增强转录活性的区域，在了解CaMV 35S启动子各种顺式作用元件的基础上，人 们利用它的核心序列构建人工启动子，以得到转录活性更高的启动子，Mitsuhara等利用CaMv 35s核心启动子与CaMV 35S启动子的5‘端不同区段 和烟草花叶病毒的5"非转录区（omega序列）相连，发现把两个CaMV 35S启动子-419～-90（E12）序列与omega序列串联，在转基因烟草中GUS有 最大的表达活性，把7个CaMV35S启动子的-290～-90（E7）序列与omega序列串联，非常适合驱动外源基因在水稻中的表达。用这两种结构驱动 GUS基因表达，在转基因烟草和水稻中GUS活性比单用CaMV 35S启动子高20～70倍。　　另一种高效的组成型启动子CsVMV是从木薯叶脉花叶病毒（cassava vein mosaic virus ）中分离的。该启动子 -222～-173bp负责驱动基因在植物绿色组织和根尖中表达，其中-219/-203是TGACG重复基序，即as1 （activating sequence 1），-183/-180为 GATA（又称为as2），这两个元件的互作对控制基因在绿色组织中表达至关重要。该启动子-178～-63bp包含负责调控基因在维管组织中表达的 元件。CsVMV启动子在转基因葡萄中驱动外源基因的转录能力与使用两个串联的CaMV35S启动子相当，两个串联的CsVMV启动子转录活性更强。 Rance等利用CoYMV（commelina yellow mosaic virus），CsVMV启动子区和CaMV 35S启动子的激活序列（as1，as2）人工构建高效融合启动子，瞬 时表达实验表明该启动子可驱动报告基因在双子叶植物烟草中高效表达，在单子叶植物玉米中其驱动能力比通常使用的γ玉米蛋白启动子高6倍。因此用这种人工构建的高效 启动子驱动抗病基因或目的蛋白基因，在双子叶和单子叶植物中均可达到较理想的效果。　　人们高度重视从植物本身克隆组成型启动子，并初见成效，例如肌动蛋白（actin）和泛素（ubiquitin）等基因的启动子已被克隆。用这些启动子代替CaMV 35S启动子，可以更有效地在单子叶植物中驱动外源基因的转录。Naomi等分别从拟南芥的色氨酸合酶β 亚基基因和植物光敏色素基因中克隆了相应启动子，用其代替CaMV 35S启动子，在转基因烟草中也取得了很好的表达效果。　　由于组成型启动子驱动的基因在植物各组织中均有不同程度表达，应用中逐渐暴露出一些问题。例如外源基因在 整株植物中表达，产生大量异源蛋白质或代谢产物在植物体内积累，打破了植物原有的代谢平衡，有些产物对植物并非必需甚至有毒，因而阻 碍了植物的正常生长，甚至导致死亡。另外，重复使用同一种启动子驱动两个或两个以上的外源基因可能引起基因沉默或共抑制现象。因此， 人们寻找更为有效的组织、器官特异性启动子代替组成型启动子，以更好地调控植物基因表达。　　②组织特异启动子（tissue-specific promoter）又称器官特异性启动子。在这类启动子调控下，基因往往只在某些特定的器官或组织部位表达，并表现出发育调节的特性。例如烟草的花粉绒毡层细胞中特异表达基因启动子TA29，豌豆的豆清蛋白（leguimin）基因启动子可在转化植物种子中特异性表达，马铃薯块茎储藏蛋白（patatin）基因启动子在块茎中优势表达。　　2.1根特异启动子　　根的发生和发育是植物发育过程中的重要问题，研究根中特异表达基因及其启动子无疑是重要的。拟南芥根中特异表达的黑芥子酶（myrosinase）是由Pyk10基因编码的。Pyk10启动子中存在若干器官特异性表达和 植物激素应答的特异元件，如ACGT-核心序列、CANNTG-motifs、GATA-motifs、诱导物（elicitor）应答元件W-box（（T）TGAC（C））、植物激素应答 元件（如as-1元件、生长素和脱落酸应答元件、Myb元件）和细胞特异表达元件等。其中ACGT，CANNTG，GATA等顺式作用元件是决定组织器官特异 表达的转录因子结合位点，Myb元件在控制植物次生代谢、调节细胞形态建成及信号传导通路中起作用。　　根特异表达系统可用于研究转基因植物的高渗胁迫耐受、植物修复和根际分泌等问题。BoriSjuk等用根特异启动 子mas2‘，GFP和烟草钙网蛋白（calreticulin）基因构建融合表达载体，水培转基因烟草结果表明，根细胞不仅能够高效生产GFP，而且可将目的 蛋白质分泌到液体培养基中。因此利用该启动子与其他有用的能编码蛋白质的基因融合，不仅可大量生产目的蛋白质，且更便于回收产物。　　2.2 茎特异启动子　　Trindade等利用cDNA-AFLP技术从马铃薯中分离了一个与乙醇脱氢酶非常相似的TDF511（transcript derived fragment），其基因Stgan可能参与植物体内影响赤霉素水平的复合物的合成。在NCBI数据库中，比较Stgan启动子与马铃薯的patatin Ⅰ和Ⅱ、 蛋白酶抑制子、nodulin 22K和23K等编码蛋白质基因的启动子，发现它们包含一些可能与蔗糖应答反应有关的共有序列；该启动子还包含植物 中几个保守的转录因子（如Dof1，Dof2，Dof3和PBF）的结合位点。构建Stgan启动子-GUS融合表达载体转化烟草，GUS组织化学染色显示该启动子 驱动基因在茎结节处特异表达，可能参与块茎形成过程。　　研究在茎中特异表达基因的启动子，不仅可从分子水平了解茎的发生、分化过程，更重要的是利用这些启动子调 节植物代谢可满足人类需求，如人们对木质素生物合成及其调控的研究。木质素是植物体内仅次于纤维素的一种含量丰富而重要的有机大分子 物质，它的存在对于增加植物机械强度、远距离水分运输和抵抗外界不良环境的侵袭都是非常有益的。然而，木质素的存在也有一定的负面作 用。因此，人们希望通过调节木质素的合成以降低其含量。目前多使用CaMV35S启动子驱动目的基因，近年来已分离一些木质素生物合成途径中 关键酶基因的启动子，如4CL，F5H等基因的启动子，人们正在尝试利用这些特异性启动子来调节木质素的生物合成。Bell-Lelong等已从拟南芥 中分离了肉桂酸羟-4-基化酶（cinnamate-4-hydroxylase，C4H）基因的启动子，本实验室首次从毛白杨中分离了C4H启动子，并对该启动子的功 能进行了初步鉴定。GUS组织化学染色和GUS荧光测定结果表明。G4H启动子驱动外源基因在烟草茎的维管组织中丰富表达，有望将来利用该启动 子驱动功能基因调控木质素的生物合成过程。　　2.3 叶特异启动子　　Marraccini等从咖啡（coffea arabica）中克隆了1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶（rubisco）小亚基基因RBCS1， 该基因在一年生植物咖啡的叶中特异表达。研究发现RBCS1启动子上游GTGGTTAAT序列与豌豆RBCS3A启动子的BoxⅡ核心序列相同；在其启动子G -box（GCCACGTGGC）两侧分别有一个类I-box（核心序列为GATAAG），形成I-G-I结构，推测G-box十个碱基的回文结构可能结合某个转录因子；其AT-1 box（AGAATTTTTATT） 与其他RBCS和CAB基因的AT-1 box（AATATTTTTATT）相比只有两个碱基不同；类L-box（AAAATTAACCAA）与马铃薯RBCS1和RBCS3A启动子的相同。由此 可见，植物叶特异表达顺式元件具高度保守性。　　有趣的是Taniguchi等在玉米中发现了一个双元启动子系统（dual promoter system）。PPDK（pyruvate， orthophosphate dikinase）是C4植物光合反应中的一个叶绿体酶，该酶基因Pdk具有一个双元启动子系统（C4Pdk启动子和细胞质Pdk启动子）。这 两个启动子的区别在于起始密码子和拼接方式的差异，C4Pdk启动子驱动Pdk转录成较长的mRNA。基因产物定位在叶绿体中；细胞质Pdk启动子在 Pdk基因的第一个内含子中，驱动Pdk转录成较短的mRNA，它所编码的蛋白质定位于细胞质中，又称为细胞质Pdk启动子。C4Pdk启动子是受光诱 导的强启动子，驱动基因在玉米叶肉细胞中特异表达；而细胞质Pdk启动子是个弱启动子，且不具有组织特异性。大多数C4植物的光合作用相关 基因的表达具有细胞特异性，且主要在转录水平调节基因表达活性，因此，可利用该启动子在C4植物叶肉细胞中高效表达外源基因。

真核生物的启动子包括蛋白质和酶。

与原核生物基因表达调控比较：与原核启动子的含义相同,真核生物的启动子是指RNA聚合酶（应为起始复合物）结合并起动转录的DNA序列.真核不同启动子间不像原核那样有明显共同一致的序列,而且单靠RNA聚合酶难以结合DNA而起动转录,而是需要多种蛋白质因子的相互协调作用不同启动子序列也很不相同,要比原核更复杂、序列也更长.真核启动子一般包括转录起始点及其上游约100-200bp序列,包含有若干具有独立功能的DNA序列元件,每个元件约长7-30bp.

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（TATA-binding protein，TBP）； SL1：一个四聚体蛋白，含有 3个不同的转录辅助因子TAFⅠ； 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： 1基本启动子（basal promoter）：序列为中心在-25至-30左右的7 bp保守区，TATAAAA/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。 2起始子（initiator）：转录起点位置处的一保守序列，共有序列为：PyPyANT(A)PyPy Py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。 3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ATGCAAAT； 4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CCATATTAGG，可被血清效应因子SRF识别和作用。参与RNA聚合酶Ⅱ转录起始的各类因子数目很大，可分为3类：1通用因子（general factor）：作用于基本启动子上的辅助因子称为通用（转录）因子（GTF）， 或基本转录因子（basal transcription），为任何细胞类别Ⅱ启动子起始转录所必需，以TFⅡⅩ来表示，其中Ⅹ按发现先后次序用英文字母定名，如TFⅡA、TFⅡD、TFⅡH。 2上游因子（upstream factor）：或转录辅助因子（transcription ancillary factor），是指识别上 游元件的转录因子。 3可诱导因子（inducible factor）：在真核生物中，与细胞类型和发育阶段相关的基因表达， 主要通过转录因子的重新合成来进行调节的，是长期的过程。对外界刺激的快速反应则主要通过转录激活物（transcription activator）的可诱导调节。这些诱导的转录激活因子与靶基因上所谓应答元件相结合。类别Ⅲ（class Ⅲ）启动子： 类别Ⅲ启动子为RNA聚合酶Ⅲ所识别，他涉及一些小分子RNA的转录。 RNA聚合酶Ⅲ的启动子有3种类型结构：1类型1基因内启动子：如5S rRNA基因的启动子，位于转录起点下游，即在基因内部，是 下游启动子，有两个框架序列，被3种辅助因子所识别。5S rRNA基因的启动子包括框架A（box A）、中间元件（intermediate element）和框架C（box C）3个元件组成。TFⅢA结合在框架A上，然后促使TFⅢC结合，后者结合导致TFⅢB结合到转录起点附近，并引导RNA聚合酶Ⅲ结合在起点上。TFⅢB使RNA聚合酶Ⅲ正确定位，起“定位因子”（positioning factor）作用。 2类型2基因内启动子：如tRNA基因的启动子，有两个控制元件，分别为框架A和框架B。 TFⅢC结合框架B，其结合区域包括框架A和框架B，然后导致TFⅢB结合到转录起点附近，并引导RNA聚合酶Ⅲ结合在起点上。 3上游启动子：如snRNA基因的启动子，位于转录起点上游。有3个上游元件：OCT（八 聚体基序 octamer motif）、PSE（邻近序列元件 proximal sequence element）、TATA元件。在RNA聚合酶Ⅲ的上游启动子中，只有靠近起点存在TATA元件，就能起始转录。然而PSE和OCT元件的存在将会增加转录效率。

RNA聚合酶分三类。RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中，转录rRNA顺序。RNA聚合酶Ⅱ存在于核质中，转录大多数基因，需要“TATA”框。RNA聚合酶Ⅲ存在于核质中，转录很少 RNA聚合酶几种基因如tRNA基因如5SrRNA基因。有些重复顺序如Alu顺序可能也由这种酶转录。上面提到的“TATA”框又称Goldberg –Hogness顺序，是RNA聚合酶Ⅱ的接触点，是这种酶的转录单位所特有的。它在真核生物的转录基因的5"端一侧，在转录起点上游20至30个核苷酸之间有一段富含AT的顺序。如以转录起始点为0，则在-33到27个核苷酸与-27至21核苷酸之间，有一个“TATA”框。一般是7个核苷酸。原核生物中也类似“TATA”框的结构。RNA聚合酶作用在“TATAAT”（Pribnow）盒和“TTGA－CA”框附近

启动子(promoter)DNA模板上专一地与RNA聚合酶结合并决定转录从何处起始的部位，也决定基因的转录效率。生物中有许多启动子，如大肠杆菌约有2000个启动子。各启动子的效率可不相同，大肠杆菌的强启动子每2秒钟启动一次转录，而弱启动子每10分钟才启动一次，从百多个大肠杆菌启动子结构的分析，得知两个强启动子的同源序列的中心在转录起始部位(基因编码链上第一个核苷酸) 5"侧约10和35个核苷酸处，弱启动子序列中往往有多处核苷酸被置换。许多原核生物都含有这两个重要的启动子区：真核生物的启动子部位与原核生物不同，而且启动转录的活性，除需启动子外，还需某些外加序列

1、在NCBI上查找基因的mRNA序列。2、MessengerRNA(mRNA）——信使核糖核酸信使核糖核酸携带遗传信息，在蛋白质合成时充当模板的RNA。信使RNA从脱氧核糖核酸（DNA）转录合成的带有遗传信息的一类单链核糖核酸（RNA）。它在核糖体上作为蛋白质合成的模板，决定肽链的氨基酸排列顺序。mRNA存在于原核生物和真核生物的细胞质及真核细胞的某些细胞器（如线粒体和叶绿体）中。

什么是植物特异性启动子它的定义，及主要类型，特征及组成型启动子(constitutivepromoter)是指在该类启动子控制下，结构基因的表达大体恒定在一定水平上，在不同组织、部位表达水平没有明显差异。目前使用最广泛的组成型启动子是花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子、来自根癌农杆菌Ti质粒T-DNA区域的胭脂碱合成酶基因nos启动子，后者虽来自细菌，但具有植物启动子的特性。在组成型启动子调控下，不同组织器官和发育阶段的基因表达没有明显差异，因而称之组成型启动子，双子叶植物中最常使用的组成型启动子是花椰菜花叶病毒（CaMV）35S启动子，它具多种顺式作用元件。其转录起始位点上游-343～-46bp是转录增强区，-343～-208和-208～-90bp是转录激活区，-90～-46bp是进一步增强转录活性的区域，在了解CaMV35S启动子各种顺式作用元件的基础上，人们利用它的核心序列构建人工启动子，以得到转录活性更高的启动子，Mitsuhara等利用CaMv35s核心启动子与CaMV35S启动子的5"端不同区段和烟草花叶病毒的5"非转录区（omega序列）相连，发现把两个CaMV35S启动子-419～-90（E12）序列与omega序列串联，在转基因烟草中GUS有最大的表达活性，把7个CaMV35S启动子的-290～-90（E7）序列与omega序列串联，非常适合驱动外源基因在水稻中的表达。用这两种结构驱动GUS基因表达，在转基因烟草和水稻中GUS活性比单用CaMV35S启动子高20～70倍。

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目前已从动物、植物、病毒及微生物中分离到许多适用于植物的启动子。根据作用方式及功能可将启动子分为3 类：组成型启动子、诱导型启动子和组织特异型启动子。 　　①组成型启动子(constitutive promoter)是指在该类启动子控制下，结构基因的表达大体恒定在一定水平上，在不同组织、部位表达水平没有明显差异。目前使用最广泛的组成型启动子是花椰菜花叶病毒(CaMV)35S 启动子、来自根癌农杆菌Ti 质粒T-DNA 区域的胭脂碱合成酶基因Ocs 启动子，后者虽来自细菌，但具有植物启动子的特性。 　　②组织特异启动子(tissue-specific promoter)又称器官特异性启动子。在这类启动子调控下，基因往往只在某些特定的器官或组织部位表达，并表现出发育调节的特性。例如烟草的花粉绒毡层细胞中特异表达基因启动子TA29，豌豆的豆清蛋白(leguimin)基因启动子可在转化植物种子中特异性表达，马铃薯块茎储藏蛋白(patatin)基因启动子在块茎中优势表达。 　　③诱导型启动子(inducible promoter)是指在某些特定的物理或化学信号的刺激下，该种类型的启动子可以大幅度地提高基因的转录水平。目前已经分离了光诱导表达基因启动子、热诱导表达基因启动子、创伤诱导表达基因启动子、真菌诱导表达基因启动子和共生细菌诱导表达基因启动子等。 　　目前植物基因工程中常采用的终止子是胭脂碱合成酶的nos终止子和Rubisco小亚基基因的3′端区域。