如果基因突变的位点位于启动子上，那将会发生什么？ |

【帅世民的回答(94票)】:

最近的课题涉及到了这个就来谈一谈吧。先给一个短答案，启动子突变可能提高、降低或不影响特定基因的表达量。后面会举一些例子。

首先，对于楼主的题目我觉得应该改成“突变的位点”而不是“基因突变的位点”，原因是启动子我们是把它当成非编码区（non－coding regions）的。

第二，我想谈谈基因组上什么样的区域我们会把它定义为启动子。对于原核生物，我们叫－10区和－35区，也就是转录起始位点（TSS）上游10和35个核酸长度处。而对于真核生物，情况就复杂的多。只有少数真核生物的启动子是实验验证过的，大部分都是预测的，具体信息可以在真核生物启动子数据库（EPD The Eukaryotic Promoter Database）里查看。

现在，就来谈谈如果突变发生在启动子里会怎么样。应该说以下几种情况都可能发生，对于每种情况我都尽量举一个例子（以真核为例）：

1. 启动子突变提高基因的表达量。例子就是 @Tang Boyun 提到的TERT promoter突变与人类癌症的关系。TERT启动子的突变在多种癌症中都广泛存在，超过一半的膀胱癌患者都携带这种突变。在对黑色素瘤的研究过程中发现TERT启动子的突变可以使TERT基因的转录水平提高2-4倍。
2. 启动子突变降低基因的表达量。例子就是在一项对HD（亨廷顿氏病 Huntington's Disease）基因的启动子研究中（这个基因就叫某某病基因＝＝），当把HD基因转录起始位点上游?126到?141这一段DNA删除后，HD基因的表达量显著下降。
3. 启动子突变不影响基因的表达量。这其实应该是最常见的情况。在我自己的研究中，我发现启动子里的突变是很多的，而且不同个体间的差异是很大的，从没有突变到3000+突变都有（下图，未发表）。但是大部分个体间的基因表达谱差异却不是很大，所以应该说大部分启动子内部的突变对基因表达的影响是微乎其微的。

参考文献：参考文献：

1. Vinagre, Jo?o, et al. "Frequency of TERT promoter mutations in human cancers." Nature communications 4 (2013).

2. Coles, Rhian, Richard Caswell, and David C. Rubinsztein. "Functional analysis of the Huntington's disease (HD) gene promoter." Human molecular genetics7.5 (1998): 791-800.

3. Huang, Franklin W., et al. "Highly recurrent TERT promoter mutations in human melanoma." Science 339.6122 (2013): 957-959.

【李欢的回答(14票)】:

看来很多人对这个问题挺感兴趣的，详细回答下吧。

如果启动子上的位点发生突变，可能会影响下游基因是否表达，或者调控基因的表达量，这个得实验去验证。

而且这个方法已经用在生物学的研究当中，如何研究的呢？

在研究某个基因的功能和作用的时候，通常会用基因敲出的方法，敲掉基因组上的目的基因，或者使用iRNA干扰技术沉默基因，以此来观察细胞表型的变化，从而推断该基因可能参与的代谢途径和功能。

在人类基因的研究中，iRNA干扰技术应用很成熟。但在古菌的研究中，还无法使用iRNA干扰技术，因此选择基因敲除的方法，但是生物体内有些必须基因是不可敲的，敲除会致死，那么用什么方法来研究这类基因的功能呢？

就是对启动子进行改造，通过改造启动子来调控下游基因的表达水平，借此分析基因的功能。下图研究的是在古菌中，通过改变启动子元件，来改变基因的表达水平。从图中可以看出，和野生型相比，突变的启动子的活性有的降低到没有，有的会超过野生型，这就是启动子位点突变后的结果 。

参考文献：Nan Peng,.An upstream activation element exerting differential transcriptional activation on an archaeal promoter参考文献：Nan Peng,.An upstream activation element exerting differential transcriptional activation on an archaeal promoter

【catlazy的回答(2票)】:

依发生的突变的不同，可以发生各种情况，或者什么都不发生。。。题主应该不是干这行的吧。就是说，依突变发生的不同，可以对下游基因的表达产生各种影响，或者根本不产生影响。单纯说一个在启动子上发生突变，没有什么意义的，一切皆有可能

【TangBoyun的回答(2票)】:

谈点具体的问题。突变可以问题很严重，也可以毫无表型。应该具体到，哪一条promoter的哪个位点。

这不，这月nature就有篇相关的发现：翻译过来就是，根据对505例，14类肿瘤病人的基因组非编码区的突变筛查，发现TERT启动子区的突变对于拷贝数稳定的癌症类型，有显著相关性，但具体机理尚未进行详细的论证。除此以外未能找到其他常见的癌基因promoter区域突变与癌症的相关性。

Systematic analysis of noncoding somatic mutations and gene alterations across 14 tumor types

Somatic mutations in noncoding sequences are poorly explored in cancer, a rare exception being the recent identification of activating mutations in TERT regulatory DNA. Although this finding is suggestive of a general mechanism for oncogene activation, this hypothesis remains untested. Here we map somatic mutations in 505 tumor genomes across 14 cancer types and systematically screen for associations between mutations in regulatory regions and RNA-level changes. We identify recurrent promoter mutations in several genes but find that TERT mutations are exceptional in showing a strong and genome-wide significant association with increased . Detailed analysis of TERT across cancers shows that the strength of this association is highly variable and is strongest in copy number–stable cancers such as thyroid carcinoma. We additionally propose that TERT promoter mutations control of the nearby gene CLPTM1L. Our analysis provides a detailed pan-cancer view of TERT transcriptional activation but finds no clear evidence for frequent oncogenic promoter mutations beyond TERT.

http://www.nature.com/ng/journal/v46/n12/full/ng.3141.html

【知乎用户的回答(1票)】:

增强，抑制，或不影响基因表达量；不同基因，不同启动子的不同位置都无法对基因表达下定论。

【WenLiu的回答(0票)】:

该条基因无法被转录了？

原文地址:知乎