啟動(dòng)子是RNA 聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA 序列,，它含有RNA 聚合酶特異性結(jié)合和轉(zhuǎn)錄起始所需的保守序列,，多數(shù)位于結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游，啟動(dòng)子本身不被轉(zhuǎn)錄,。但有一些啟動(dòng)子（如tRNA啟動(dòng)子）位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的下游,，這些DNA序列可以被轉(zhuǎn)錄。 啟動(dòng)子的簡(jiǎn)介啟動(dòng)子是RNA 聚合酶識(shí)別,、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA 序列,，它含有RNA 聚合酶特異性結(jié)合和轉(zhuǎn)錄起始所需的保守序列，多數(shù)位于結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游,，啟動(dòng)子本身不被轉(zhuǎn)錄,。所以一般所說的啟動(dòng)子是DNA序列上的結(jié)構(gòu)，在mRNA,、cDNA中它是不存在,；但是也有一些例外，如tRNA啟動(dòng)子就位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的下游,，這些DNA序列是可以被轉(zhuǎn)錄的,，只能說啟動(dòng)子一般位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的上游。啟動(dòng)子,，一般分為廣譜表達(dá)型啟動(dòng)子,、組織特異性啟動(dòng)子、腫瘤特異性啟動(dòng)子等多種形式,?；虻膯?dòng)子部分發(fā)生改變（突變），則導(dǎo)致基因表達(dá)的調(diào)節(jié)障礙,。啟動(dòng)子本身并不控制基因活動(dòng),，而是通過與轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合而控制基因活動(dòng)的。轉(zhuǎn)錄因子就像一面“旗子”,，指揮著酶（RNA聚合酶polymerases) 的活動(dòng),。真核細(xì)胞含有3類不同的RNA聚合酶，分為RNA聚合酶Ⅰ,、RNA聚合酶Ⅱ,、RNA聚合酶Ⅲ,。幾個(gè)基本概念1. 轉(zhuǎn)錄組起始點(diǎn)（TSS）：是指與新生RNA鏈第一個(gè)核苷酸相對(duì)應(yīng)的DNA鏈上的堿基，通常為一個(gè)嘌呤（A 或G）,，即5’UTR的上游第一個(gè)堿基,；注意轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)和起始密碼子的區(qū)別。2. 起始密碼子和終止密碼子：mRNA的開放閱讀框架中,，每3個(gè)相鄰的核苷酸編碼一種氨基酸,，這種存在于mRNA開放閱讀框架區(qū)的三聯(lián)體形式的核苷酸序列稱為密碼子（codon）；由A,、U,、C、G四種核苷酸可組成64個(gè)密碼子,，其中有61個(gè)密碼子可編碼氨基酸,。AUG既編碼甲硫氨酸，又作為多肽鏈合成的起始信號(hào),，作為起始信號(hào)的密碼子稱為起始密碼子,；而終止翻譯的密碼子稱為終止密碼子，包含3個(gè)：UAG,、UAA,、UGA。3. UTR區(qū)：UTR(Untranslated Region),，即非翻譯區(qū),；在分子遺傳學(xué)中，是指任意一個(gè)位于mRNA鏈編碼序列兩端的片段,；如果其位于5′端,，則稱為5′非翻譯區(qū)(5'-untranslated region，5'-UTR)(或"前導(dǎo)序列,，leader"),，反之若位于3′端，則稱為3′非翻譯區(qū)(3'-untranslated region,，3'-UTR)(或"尾隨序列,，trailer")。盡管它們被稱為"非翻譯區(qū)",，并且不是構(gòu)成該基因的蛋白質(zhì)編碼區(qū),，但在5′非翻譯區(qū)內(nèi)的上游可讀框可以被翻譯成多肽。4. 5'帽子（cap）：真核生物mRNA的5'端有特殊的帽子(cap)結(jié)構(gòu),，它由甲基化鳥苷酸經(jīng)焦磷酸與mRNA的5'末端核苷酸相連,，形成5',5'-三磷酸連接(5',5'-triphosphate linkage)；這種結(jié)構(gòu)有抗5'-核酸外切酶的降解作用,；在蛋白質(zhì)合成過程中,，它有助于核糖體對(duì)mRNA的識(shí)別和結(jié)合,，使翻譯得以正確起始。5. PolyA尾巴：真核生物mRNA尾部特有的150-200個(gè)腺苷酸殘基,，保護(hù)mRNA，免受核酸外切酶攻擊,，并且對(duì)轉(zhuǎn)錄終結(jié),、將mRNA從細(xì)胞核輸出及進(jìn)行翻譯都十分重要；PolyA尾巴是mRNA轉(zhuǎn)錄后修飾加上去的,，DNA基因序列中是不存在的,，經(jīng)mRNA反轉(zhuǎn)錄出的cDNA是有PolyA結(jié)構(gòu)的。6. CDS與ORF：這是一個(gè)經(jīng)常被人混淆的兩個(gè)概念,；CDS是Coding sequence的縮寫,，是指編碼一段蛋白產(chǎn)物的序列，是與蛋白質(zhì)密碼子一一對(duì)應(yīng)的序列,，注意其與mRNA序列的差異,；ORF是open reading frame的縮寫，翻譯成開放閱讀框,，是指從一個(gè)起始密碼子開始到一個(gè)終止密碼子結(jié)束的一段序列,，但并不是所有ORF都能表達(dá)出蛋白產(chǎn)物，但CDS必定是一個(gè)ORF,，但也可能包括多個(gè)ORF,，相反，每個(gè)ORF不一定都是CDS,。啟動(dòng)子序列的查找在實(shí)際生信分析中,，一般取轉(zhuǎn)錄組起始位置前1500-2000bp作為啟動(dòng)子區(qū)域序列，擁有生信技能的人提取及批量提取某些基因啟動(dòng)子序列簡(jiǎn)直就是小菜一碟,；但是對(duì)于生信小白來說就難上青天了,；不過還有一些在線數(shù)據(jù)庫是可供我們查找提取啟動(dòng)子序列之用，比如我們之前給大家介紹的真核生物啟動(dòng)子的EPD數(shù)據(jù)庫,，使用方法點(diǎn)此鏈接查看：啟動(dòng)子序列提取-EPD真核生物啟動(dòng)子數(shù)據(jù)庫！不過仍有很多小伙伴的參考基因組EPD數(shù)據(jù)庫沒有收錄怎么辦,？今天我再給大家介紹下利用我們熟悉的NCBI數(shù)據(jù)庫提取啟動(dòng)子序列的方法,，希望對(duì)你有所幫助。NCBI數(shù)據(jù)庫查找啟動(dòng)子序列首先我們?cè)贜CBI中檢索到要提取序列的基因,，如下圖,，本文以擬南芥WRKY家族一個(gè)成員基因：AT1G65680為例進(jìn)行操作演示。 檢索到該基因后,，向下拉至基因結(jié)構(gòu)展示區(qū),，如下圖,，點(diǎn)擊GenBank。進(jìn)入GenBank后網(wǎng)頁會(huì)詳細(xì)展示該基因的信息,，如基因長(zhǎng)度,，染色體上物理位置等；向下拉還會(huì)看到如下圖所示的gene,、mRNA的起止位置,、對(duì)應(yīng)的序列等信息。需要注意的是,，該gene的起始位置是1-1408,，mRNA的起始位置也是從1開始的，其實(shí)很多基因mRNA的起始位置不是1,，可能是別的數(shù)字如218/175等等,。結(jié)合該基因在染色體物理位置我們可知，起始位置1指的就是物理位置第24427266堿基,，加上基因長(zhǎng)度,，正好是終止位置24428673堿基。在實(shí)際生信分析中,，一般取轉(zhuǎn)錄起始位置前1500-2000bp作為啟動(dòng)子區(qū)域序列,，所以我們只需將該頁面右上角的Change region shown的起始數(shù)值減小1500-2000，就可以將該基因的轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)前啟動(dòng)子序列在下方序列展示區(qū)顯示出來,。如下圖：改變Change region shown的起始數(shù)值后,，gene、mRNA的起始位置也隨之發(fā)生改變,，由1變成了2001,，所以下方序列中1-2000個(gè)堿基就是我們想要提取的該基因的啟動(dòng)子序列，如下圖：好了,，今天的小技能就寫到這里,，感興趣的小伙伴抓緊試一下吧！祝你新的一周新的收獲,！
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