如果突變的位點位於啟動子上，那將會發生什麼？

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最近的課題涉及到了這個就來談一談吧。先給一個短答案，啟動子突變可能提高、降低或不影響特定基因的表達量。後面會舉一些例子。

首先，對於樓主的題目我覺得應該改成「突變的位點」而不是「基因突變的位點」，原因是啟動子我們是把它當成非編碼區（non－coding regions）的。

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沒想到關注的人這麼多，所以這裡在補充一點更基礎的知識好了。

什麼是啟動子（promoter）？維基百科的定義如下：

In genetics, a promoter is a region of DNA that initiates transcription of a particular gene.

也就是說啟動子是指能啟動基因轉錄的序列，啟動子對基因的表達是必須的。換句話說，如果一個基因要表達，那麼它的前面一定要有一段啟動子序列。原理是RNA聚合酶等等好多蛋白會結合到啟動子上然後才能開始轉錄。下圖是我畫的一個非常簡易的模型：

從圖中我們也可以看出為什麼啟動子是屬於非編碼區，因為它的序列和最後蛋白質的序列半毛錢關係也沒有啊。而且通常情況下把A基因的啟動子給B基因用也是可以工作的。

而且從實踐的角度看，我們在研究中說的基因突變多是指發生在5『UTR（5』端非翻譯區）、外顯子、內含子、3『UTR（3』端非翻譯區）中的突變。注意一下UTR和內含子也算非編碼區，因此編碼與非編碼、基因與非基因並不是相互排斥的概念。下面這張圖來自維基百科（File:Gene structure.gif），就是我們常指的一個基因的結構了，可以對應上圖的綠色基因部分。

UTR：非翻譯區；ORF：開放閱讀框；intron：內含子；exon：外顯子

我們可以很有把握的說基因組上每個基因的起始位點是什麼。比如從Ensembl（Ensembl Genome Browser）上我們可以查到在17號染色體上，從7661779號鹼基到第7687550號的所有鹼基都是屬於TP53（腫瘤蛋白P53，一個和癌症密切相關的基因）基因的。（實際上一個基因可能擁有多種轉錄方式，那麼它的坐標就是這些轉錄本的並集）

但我們沒把握說基因組上某個啟動子或者某個增強子的起始位點是什麼。有的只是少量實驗信息，和大部分通過機器學習得到的預測位點。這也是目前研究的困難之一，我們在不知道啟動子還要增強子住在哪裡的情況下，就想約她出去玩。對於啟動子，研究中最常用的簡化方法就是假設轉錄起始位點（TSS）上游1000-2000bp（DNA的長度單位）內的所有DNA都算啟動子。

補充內容裡面最重要的一條就是：一個基因如果要表達，它的前面必須要有一個啟動子。
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第二，我想談談基因組上什麼樣的區域我們會把它定義為啟動子。對於原核生物，我們叫－10區和－35區，也就是轉錄起始位點（TSS）上游10和35個核酸長度處。而對於真核生物，情況就複雜的多。只有少數真核生物的啟動子是實驗驗證過的，大部分都是預測的，具體信息可以在真核生物啟動子資料庫（EPD The Eukaryotic Promoter Database）里查看。

現在，就來談談如果突變發生在啟動子里會怎麼樣。應該說以下幾種情況都可能發生，對於每種情況我都盡量舉一個例子（以真核為例）：

啟動子突變提高基因的表達量。例子就是 @Tang Boyun 提到的TERT promoter突變與人類癌症的關係。TERT啟動子的突變在多種癌症中都廣泛存在，超過一半的膀胱癌患者都攜帶這種突變。在對黑色素瘤的研究過程中發現TERT啟動子的突變可以使TERT基因的轉錄水平提高2-4倍。
啟動子突變降低基因的表達量。例子就是在一項對HD（亨廷頓氏病 Huntington"s Disease）基因的啟動子研究中（這個基因就叫某某病基因＝＝），當把HD基因轉錄起始位點上游?126到?141這一段DNA刪除後，HD基因的表達量顯著下降。
啟動子突變不影響基因的表達量。這其實應該是最常見的情況。在我自己的研究中，我發現啟動子里的突變是很多的，而且不同個體間的差異是很大的，從沒有突變到3000+突變都有（下圖，未發表）。但是大部分個體間的基因表達譜差異卻不是很大，所以應該說大部分啟動子內部的突變對基因表達的影響是微乎其微的。

參考文獻：

Vinagre, Jo?o, et al. "Frequency of TERT promoter mutations in human cancers." Nature communications 4 (2013).
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.
Huang, Franklin W., et al. "Highly recurrent TERT promoter mutations in human melanoma." Science 339.6122 (2013): 957-959.

看來很多人對這個問題挺感興趣的，詳細回答下吧。

如果啟動子上的位點發生突變，可能會影響下游基因是否表達，或者調控基因的表達量，這個得實驗去驗證。

而且這個方法已經用在生物學的研究當中，如何研究的呢？
在研究某個基因的功能和作用的時候，通常會用基因敲出的方法，敲掉基因組上的目的基因，或者使用iRNA干擾技術沉默基因，以此來觀察細胞表型的變化，從而推斷該基因可能參與的代謝途徑和功能。
在人類基因的研究中，iRNA干擾技術應用很成熟。但在古菌的研究中，還無法使用iRNA干擾技術，因此選擇基因敲除的方法，但是生物體內有些必須基因是不可敲的，敲除會致死，那麼用什麼方法來研究這類基因的功能呢？
就是對啟動子進行改造，通過改造啟動子來調控下游基因的表達水平，藉此分析基因的功能。下圖研究的是在古菌中，通過改變啟動子元件，來改變基因的表達水平。從圖中可以看出，和野生型相比，突變的啟動子的活性有的降低到沒有，有的會超過野生型，這就是啟動子位點突變後的結果。

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

談點具體的問題。突變可以問題很嚴重，也可以毫無表型。應該具體到，哪一條promoter的哪個位點。

這不，這月nature就有篇相關的發現：翻譯過來就是，根據對505例，14類腫瘤病人的基因組非編碼區的突變篩查，發現TERT啟動子區的突變對於拷貝數穩定的癌症類型，有顯著相關性，但具體機理尚未進行詳細的論證。除此以外未能找到其他常見的癌基因promoter區域突變與癌症的相關性。

Systematic analysis of noncoding somatic mutations and gene expression 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 expression. 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 expression 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

表達水平可能變高，可能變低，也可能沒影響。
有一個簡單的模型，叫位置權重矩陣模型（PWM）可以用來估計突變對表達量的影響，可以查查看。

增強，抑制，或不影響基因表達量；不同基因，不同啟動子的不同位置都無法對基因表達下定論。

依發生的突變的不同，可以發生各種情況，或者什麼都不發生。。。題主應該不是干這行的吧。就是說，依突變發生的不同，可以對下游基因的表達產生各種影響，或者根本不產生影響。單純說一個在啟動子上發生突變，沒有什麼意義的，一切皆有可能

同意 @cat lazy (不知at對人沒有)，突變的鹼基和位置不同的話，對啟動子以及啟動子和轉錄酶結合能力的影響是區別很大的。我估計是從可能更為增強表達到抑製表達的一個譜。具體建議pubmed或者google schloar一下。
「Not every promoter sequence variation affects transcriptional
regulation. Depending on the location and
the nature of the genetic defect, a mutation in the
promoter region of a gene may disrupt the normal processes of gene
activation
by disturbing the ordered recruitment of TFs at the
promoter. As a result a promoter mutation can decrease or increase the
level of mRNA and thus protein.
」
Management of Gene Promoter Mutations in Molecular Diagnostics

啟動子區域更多情況下是通過甲基化來影響基因表達吧。這不是什麼新鮮話題。還有就是啟動子區域對突變的耐受相對於編碼區域有可能不同，所以不一定會被穩定保留下來。

基因是通過控制蛋白質的合成影響生物性狀的表現的，如果啟動子的基因突變所翻譯出來的的mRNA依舊和原來的密碼子編碼同一種蛋白質的話那就無影響，如果是改變了的話就變了，當然也要考慮基因的缺失與增添了，這種情況是一定會導致生物性狀的改變的

首先，啟動子是位於生物DNA分子上外顯子編碼區首端的一段具有特殊功能的DNA片段，當DNA進行轉錄時，RNA聚合酶會結合到其上，繼而進行轉錄，合成mRNA，才能進一步翻譯……
當啟動子發生突變即就是結構發生變化，那麼它原有的功能也不再具有，也可以說它不再是「啟動子」，而是另一個未知的可能具有未知功能的DNA片段，總之，沒有了啟動子，該段基因也就無法表達，表現在生物個體層次上就是蛋白質異常或代謝異常……

我只是以一個高中生的知識水平來回答這個問題，其中也加了一些自己的猜測，不盡正確，如有錯誤，望各位前輩加以指正。
本人現為一名大一新生，正在軍訓，教官就站在前面?乛?乛? 專業生物科學未來立志於成為一名科研工作者，探索人類未知的神秘世界。 _(??ω?? 」∠)_

睡不著起來答題。
按所學知識來說首先細胞基因的啟動子不一定要和標準啟動子類似。也就是說就算啟動子變異也不見得細胞不能基因翻譯。啟動子如果變異，將可能導致三種結果：一：轉錄更少二：更多三：不變。
假設正常細胞啟動子為ABC
如果變異把ABC變異成ABD，那麼啟動子變異使其與標準相差，那麼基因將更少的被轉錄
如果變異把ABD變異成ABC，那麼啟動子變異使其與標準相近，那麼基因將更多的被轉錄
如果變異把ABD變異成ABE，那麼啟動子變異使其與標準相差的都一樣，那麼基因將等量的被轉錄。但是轉錄的量比正常ABC轉錄的少