真核生物的一条mrna可指导几条多肽链的合成
不矛盾,一条mRNA链上会结合多个核糖体,每个核糖体各自翻译出多肽链.比如mRNA 1 条,上面结合了6个核糖体,等所有核糖体翻译结束后会产生6条多肽链. 即一个核糖体翻译出一条多肽链;一个mRNA链能结合多个核糖体,一起进行翻译.
纳豆菌是原核生物还是真核生物
答:纳豆菌是杆菌,所以是原核生物【注】:纳豆菌,别称纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto),属枯草芽孢杆菌纳豆菌亚种(为革兰阳性菌,好氧,有芽孢,极易成链。纳豆菌产自纳豆,纳豆是日本人把煮熟的大豆用稻草包起来、在40℃的温度下发酵而成的一种食品。纳豆菌,通常为(0.7-0.8)um×(2.0-3.0)um,革兰氏阳性。生长在葡萄糖琼脂的细胞原生质染色均匀。芽孢椭圆形或柱状,中生或偏中生,即使孢囊膨大,也不显著,有鞭毛,能运动。生长温度最高位45-55℃,最低为5-20℃。孢子耐热性强。祝你开心!祝步步高升!记得采纳!O(∩_∩)O
列举五种真核生物的不同调控模式
真核生物基因表达调控与原核生物有很大的差异。原核生物同一群体的每个细胞都和外界环境直接接触,它们主要通过转录调控,以开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件(主要是营养水平的变化),故环境因子往往是调控的诱导物。而大多数真核生物,基因表达调控最明显的特征时能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因,从而实现“预定”的,有序的,不可逆的分化和发育过程,并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常的生理功能。真核生物基因表达调控据其性质可分为两大类:第一类是瞬时调控或叫可逆调控,相当于原核生物对环境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种代谢底物浓度或激素水平升降时及细胞周期在不同阶段中酶活性和浓度调节。第二类是发育调节或称不可逆调控,这是真核生物基因表达调控的精髓,因为它决定了真核生物细胞分化,生长,和发育的全过程。据基因调控在同一时间中发生的先后次序,又可将其分为转录水平调控,转录后的水平调控,翻译水平调控及蛋白质加工水平的调控,研究基因调控应回答下面三个主要问题:①什么是诱发基因转录的信号? ②基因调控主要是在那个环节(模板DNA转录,mRNA的成熟或蛋白质合成)实现的?③不同水平基因调控的分子机制是什么?回答上述这三个问题是相当困难的,这是因为真核细胞基因组DNA含量比原核细胞多,而且在染色体上除DNA外还含有蛋白质,RNA等,在真核细胞中,转录和翻译两个过程分别是在两个彼此分开的区域:细胞核和细胞质中进行。 一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链;真核细胞DNA与组蛋白及大量非组蛋白相结合,只有小部分DNA是裸露的;而且高等真核细胞内DNA中很大部分是不转录的;真核生物能够有序的根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排,并能根据需要增加细胞内某些基因的拷贝数等。尽管难度很大,科学家们还是建立起多个调控模型。转录水平的调控Britten和Davidson于1969年提出的真核生物单拷贝基因转录调控的模型——Britten—Davidson模型。该模型认为在整合基因的5"端连接着一段具有高度专一性的DNA序列,称之为传感基因。在传感基因上有该基因编码的传感蛋白。外来信号分子和传感蛋白结合相互作用形成复合物。该复合物作用于和它相邻的综合基因组,亦称受体基因,而转录产生mRNA,后者翻译成激活蛋白。这些激活蛋白能识别位于结构基因(SG) 前面的受体序列并作用于受体序列,从而使结构基因转录翻译。若许多结构基因的临近位置上同时具有相同的受体基因,那么这些基因就会受某种激活因子的控制而表达,这些基因即属于一个组(set),如果有几个不同的受体基因与一个结构基因相邻接,他们能被不同的因子所激活,那么该结构基因就会在不同的情况下表达,若一个传感基因可以控制几个整合基因,那么一种信号分子即可通过一个相应的传感基因激活几组的基因。故可把一个传感基因所控制的全部基因归属为一套。如果一种整合基因重复出现在不同的套中,那么同一组基因也可以属于不同套。染色质结构对转录调控的影响真核细胞中染色质分为两部分,一部分为固缩状态,如间期细胞着丝粒区、端粒、次溢痕,染色体臂的某些节段部分的重复序列和巴氏小体均不能表达,通常把该部分称为异染色质。与异染色质相反的是活化的常染色质。真核基因的活跃转录是在常染色质进行的。转录发生之前,常染色质往往在特定区域被解旋或松弛,形成自由DNA,这种变化可能包括核小体结构的消除或改变,DNA本身局部结构的变化,如双螺旋的局部去超螺旋或松弛、DNA从右旋变为左旋,这些变化可导致结构基因暴露,RNA聚合酶能够发生作用,促进了这些转录因子与启动区DNA的结合,导致基因转录,实验证明,这些活跃的DNA首先释放出两种非组蛋白,(这两种非组蛋白与染色质结合较松弛),非组蛋白是造成活跃表达基因对核算酶高度敏感的因素之一。更多的科学家已经认识到,转录水平调控是大多数功能蛋白编码基因表达调控的主要步骤。关于这一调控机制,现有两种假说。一种假说认为,真核基因与原核基因相同,均拥有直接作用在RNA聚合酶上或聚合酶竞争DNA结合区的转录因子,第二种假说认为,转录调控是通过各种转录因子及反式作用蛋白对特定DNA位点的结合与脱离引起染色质构象的变化来实现的。真核生物DNA严密的染色质结构及其在核小体上的超螺旋结构,决定了真核基因表达与DNA高级结构变化之间的必然联系。DNA链的松弛和解旋是真核基因起始mRNA合成的先决条件。
真核生物中有核酶吗?
肯定有阿,只要有DNA的地方就有核酶的存在,如在核内,线粒体和叶绿体中
真核生物中RNA的种类和主要生理功能。 求详解。非常感谢
这是我从习题书上找到的答案,希望对你有帮助哦~呵呵1.真核生物mRNA的结构①真核mRNA5"端具有m7GpppN帽子结构,无SD序列。帽子结构具有参与翻译起始、增强翻译效率的作用。若起始AUG与帽子结构间的距离太近(小于12个核苷酸),就不能有效利用这个AUG,会从下游适当的AUG起始翻译。当距离在17-80个核苷酸之间时,离体翻译效率与距离成正比。②真核生物mRNA的Poly(A)尾巴与mRNA的稳定性有关2、tRNA转运活化的氨基酸至mRNA模板上可以说tRNA是一个万能接头:(1)氨酰- tRNA合成酶的识别位点(结合氨酰tRNA合成酶)(2)3端-CCA上的氨基酸运载位点(结合氨基酸),(3)核糖体的识别位点(将氨基酸运送到目的地),(4)反密码子位点(配对mRNA,卸载氨基酸)3、核糖体是蛋白质合成的工厂标记各种a.a,注入大鼠体内,在不同时间取出肝脏,匀浆,离心分离各种亚细胞器,分析放射性蛋白的分布,发现蛋白质的合成是在核糖体上进行的。游离核糖体主要合成细胞质蛋白,内质网核糖体主要合成分泌蛋白和细胞器蛋白。不论原核细胞还是真核细胞,一条mRNA可以被同时几个核糖体阅读,把同时结合并翻译同一条mRNA的多个核糖体称为多核糖体。1981年Cech T发现四膜虫rRNA前体能通过自我拼接切除内含子,表明RNA也具有催化功能,称之为核酶。核酶的发现破除了“RNA的功能只是控制蛋白质合成”这一传统观点。此后,RNA的重要功能不断有新的发现。从而认识到DNA是携带遗传信息分子,蛋白质是执行生命功能的分子,RNA则既是信息分子,又是功能分子。其主要功能有以下几个方面:① RNA在遗传信息的翻译中起着决定的作用。蛋白质生物合成是生物机体最复杂也是最重要的代谢过程,三类RNA共同承担并完成这一过程。② RNA具有重要的催化功能和其他持家功能。持家功能是指细胞(包括病毒)的基本功能,如原核和真核生物染色体的结构RNA,噬菌体的装配RNA等。③ RNA转录后加工和修饰依赖于各类小RNA和其它蛋白质复合物。RNA转录后的信息加工十分复杂,其中包括切割、修剪、修饰、异构、附加、拼接、编辑和再编码等,除少数比较简单的过程可以直接由酶完成外,通常都要由一些特殊的RNA参与作用。④ RNA对基因表达和细胞功能具有重要调节作用。反义RNA可通过与靶部位序列互补而与之结合,或直接阻止其功能,或改变靶部位构象而影响其功能。⑤ RNA在生物的进化中起重要作用。从RNA的拼接过程可以推测蛋白质及基因由模块构建的演化历程,拼接和编辑可以消除基因突变的危险,增加遗传信息的多样性,促进生物进化。
真核生物的80S核糖体由约多少种蛋白质组成
由70到84种蛋白质构成。不同生物核糖体蛋白质种类和种数不同
真核生物RNA的3种不同的聚合酶都是什么呢?
真核生物具有3种不同的细胞核RNA聚合酶,分别是RNA聚合酶I(RNA pol I)、RNA聚合酶Ⅱ(RNA pol II)和RNA聚合酶Ⅲ(RNA pol llI)。1、RNA聚合酶I合成核糖体RNA(rRNA)前体45S,当成熟后会成为28S、18S及5.8S核糖体RNA,是将来核糖体的主要RNA部分。2、RNA聚合酶Ⅱ合成信使RNA(mRNA)的前体及大部分小核RNA(snRNA)以及微型RNA(microRNA)。因为它在转录过程中需要多种转录因子才能与启动子结合,所以这是现时最多研究的种类。3、RNA聚合酶Ⅲ合成转运RNA(tRNAs)、rRNA 5S及其他可以在细胞核及原生质找到的细小的RNA。扩展资料:RNA聚合酶控制转录过程会影响基因表达的模式,并从而容许细胞适应不同的环境、执行生物内独特的角色及维持生存所需的代谢过程。所以,RNA聚合酶是活动不单是复杂,而且是有高度规律的。在大肠杆菌中,已确认超过100个因子可以修饰RNA聚合酶的活动。RNA聚合酶可以在特定的DNA序列,称为启动子发动转录。它继而产生RNA链以补足DNA的模板股。并会加入核苷酸至RNA股,这个过程称为“延伸”。在真核生物的RNA聚合酶可以建立一条长达240万个核苷的链(等同于肌萎缩蛋白基因的总长度)。RNA聚合酶会优先在基因末端已编码的DNA序列(称为终止子)释放它的RNA转录本。核糖体会把一些RNA分子会作为蛋白质生物合成的模板。其他会折叠成核酶或转运RNA(tRNA)分子。第三种可能性是RNA分子会单纯地用作控制调节将来的基因表达。RNA聚合酶完成一个全新的合成。它能够这样造是因为它与起始的核苷酸独特的相互作用,能把它牢牢地抓住,方便对进入的核苷酸进行化学攻击。这种独特的相互作用解释了为何RNA聚合酶较喜欢以三磷酸腺苷(ATP)作为转录的开始,依次其次是三磷酸鸟苷(GTP)、三磷酸尿苷(UTP)及三磷酸胞苷(CTP)。与DNA聚合酶相反,RNA聚合酶包含了解旋酶的活动,所以无须另外的酶来卷开DNA。参考资料来源:百度百科——RNA聚合酶参考资料来源:百度百科——RNA转录
嘌呤和嘧啶碱基是真核生物的主要能源吗
主要能源是ATP呀……嘌呤和嘧啶构成生物的主要遗传信息,嘌呤和嘧啶是细胞的遗传物质,跟供能没啥关系。
嘌呤和嘧啶碱基是真核生物的主要能源吗?为什么
真核生物的主要能源是糖类(主要是单糖,比如葡萄糖),其次是脂类。嘌呤和嘧啶碱基主要参与核酸的组成。望对你有帮助!
真核生物体内嘌呤碱基和嘧啶碱基比1:1
嘌呤碱基和嘧啶碱基比1:1,对于双链DNA而言,是一定的,因为有碱基的互补配对。但是对于RNA而言,因为它是单链结构,无碱基互补配对原则,所以比例为1:1的情况很少,但在一定程度上有这种可能性。在真核生物体内既有DNA又有RNA,包括腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶。因此真核生物体内嘌呤碱基和嘧啶碱基比1:1,是不对的。 呵呵
真核生物体内嘌呤碱基和嘧啶碱基比1:1
嘌呤碱基和嘧啶碱基比1:1,对于双链DNA而言,是一定的,因为有碱基的互补配对。但是对于RNA而言,因为它是单链结构,无碱基互补配对原则,所以比例为1:1的情况很少,但在一定程度上有这种可能性。在真核生物体内既有DNA又有RNA,包括腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶。因此真核生物体内嘌呤碱基和嘧啶碱基比1:1,是不对的。呵呵
真核生物的转录过程是如何进行的?
转录过程 包括启动、延伸和终止。 启动 RNA聚合酶正确识别DNA模板上的启动子并形成由酶、DNA和核苷三磷酸(NTP)构成的三元起始复合物,转录即自此开始。DNA模板上的启动区域常含有TATAATG顺序,称普里布诺(Pribnow)盒或P盒。复合物中的核苷三磷酸一般为GTP,少数为ATP,因而原始转录产物的5′端通常为三磷酸鸟苷(pppG)或腺苷三磷酸(pppA)。真核 DNA上的转录启动区域也有类似原核DNA的启动区结构,和在-30bp(即在酶和 DNA结合点的上游30核苷酸处,常以—30表示,bp为碱基对的简写)附近也含有TATA结构,称霍格内斯(Hogness)盒或 TATA盒。第一个核苷三磷酸与第二个核苷三磷酸缩合生成3′-5′磷酸二酯键后,则启动阶段结束,进入延伸阶段。 延伸 σ亚基脱离酶分子,留下的核心酶与 DNA的结合变松,因而较容易继续往前移动。核心酶无模板专一性,能转录模板上的任何顺序,包括在转录后加工时待切除的居间顺序。脱离核心酶的σ亚基还可与另外的核心酶结合,参与另一转录过程。随着转录不断延伸,DNA双链顺次地被打开,并接受新来的碱基配对,合成新的磷酸二酯键后,核心酶向前移去,已使用过的模板重新关闭起来,恢复原来的双链结构。一般合成的 RNA链对DNA模板具有高度的忠实性。RNA合成的速度,原核为25~50个核苷酸/秒,真核为45~100个核苷酸/秒。 终止 转录的终止包括停止延伸及释放 RNA聚合酶和合成的 RNA。在原核生物基因或操纵子的末端通常有一段终止序列即终止子; RNA合成就在这里终止。原核细胞转录终止需要一种终止因子ρ(四个亚基构成的蛋白质)的帮助。真核生物 DNA上也可能有转录终止的信号。已知真核DNA转录单元的3′端均含富有AT的序列〔如AATAA(A)或ATTAA(A)等〕,在相隔 0~30bp之后又出现TTTT顺序(通常是3~5个T),这些结构可能与转录终止或者与3′端添加多聚A顺序有关。
原核生物和真核生物蛋白质合成的原料
原核生物和真核生物蛋白质合成的原料都是氨基酸,但是它们在蛋白质合成过程中所用到的生物大分子和其它辅助因子却存在一些区别。在原核生物中,蛋白质合成需要的氨基酸、tRNA(转运RNA)和mRNA(信使RNA)均可以直接在细胞质中找到。细菌等原核生物的细胞结构相对简单,没有细胞核和其他复杂的细胞器官,因此蛋白质合成过程的各种组成部分和反应条件都存在于细胞质内部。而在真核生物中,蛋白质合成会在细胞核和细胞质之间来回进行。在这个过程中,DNA会先被转录成为mRNA,然后mRNA会穿过核孔进入到细胞质中,mRNA上携带的信息会被翻译成为蛋白质。同时,在这个过程中还需涉及到许多生物大分子和配体,如核糖体、rRNA(核糖体RNA)、tRNA、GTP(三磷酸鸟苷)等等。与原核生物相比,真核生物的蛋白质合成过程更加复杂、耗时和精细。总之,原核生物和真核生物在蛋白质合成的原料上没有明显区别,但是在具体的合成过程中需要用到的生物大分子和其它辅助因子则存在一定的差异。
真核生物转录过程中有什么变化?
转录过程 包括启动、延伸和终止。 启动 RNA聚合酶正确识别DNA模板上的启动子并形成由酶、DNA和核苷三磷酸(NTP)构成的三元起始复合物,转录即自此开始。DNA模板上的启动区域常含有TATAATG顺序,称普里布诺(Pribnow)盒或P盒。复合物中的核苷三磷酸一般为GTP,少数为ATP,因而原始转录产物的5′端通常为三磷酸鸟苷(pppG)或腺苷三磷酸(pppA)。真核 DNA上的转录启动区域也有类似原核DNA的启动区结构,和在-30bp(即在酶和 DNA结合点的上游30核苷酸处,常以—30表示,bp为碱基对的简写)附近也含有TATA结构,称霍格内斯(Hogness)盒或 TATA盒。第一个核苷三磷酸与第二个核苷三磷酸缩合生成3′-5′磷酸二酯键后,则启动阶段结束,进入延伸阶段。 延伸 σ亚基脱离酶分子,留下的核心酶与 DNA的结合变松,因而较容易继续往前移动。核心酶无模板专一性,能转录模板上的任何顺序,包括在转录后加工时待切除的居间顺序。脱离核心酶的σ亚基还可与另外的核心酶结合,参与另一转录过程。随着转录不断延伸,DNA双链顺次地被打开,并接受新来的碱基配对,合成新的磷酸二酯键后,核心酶向前移去,已使用过的模板重新关闭起来,恢复原来的双链结构。一般合成的 RNA链对DNA模板具有高度的忠实性。RNA合成的速度,原核为25~50个核苷酸/秒,真核为45~100个核苷酸/秒。 终止 转录的终止包括停止延伸及释放 RNA聚合酶和合成的 RNA。在原核生物基因或操纵子的末端通常有一段终止序列即终止子; RNA合成就在这里终止。原核细胞转录终止需要一种终止因子ρ(四个亚基构成的蛋白质)的帮助。真核生物 DNA上也可能有转录终止的信号。已知真核DNA转录单元的3′端均含富有AT的序列〔如AATAA(A)或ATTAA(A)等〕,在相隔 0~30bp之后又出现TTTT顺序(通常是3~5个T),这些结构可能与转录终止或者与3′端添加多聚A顺序有关。
真核生物中转座子的两大类型,各自的转座方式及生物学意义.
1.复制转座(replicative transposition) 转座因子在转座期间先复制一份拷贝,而后拷贝转座到新的位置,在原先的位置上仍然保留原来的转座因子.复制转座有转座酶(transposase)和解离酶(resolvase)的参与.转座酶作用于原来的转座因子的末端,解离酶则作用于复制的拷贝.TnA是复制转座的例子. 2.非复制转座(non-replicative transposition) 转座因子直接从原来位置上转座插入新的位置,并留在插入位置上,这种转座只需转座酶的作用.非复制转座的结果是在原来的位置上丢失了转座因子,而在插入位置上增加了转座因子.这可造成表型的变化. 意义 目前转座子元件是植物分子生物学操作和植物基因工程中分离克隆基因和研究基因功能最有力的工具之一,其中的一大类—反转录转座子具有分布广、异源转座高和受组织培养诱导激活等优势,因此它的发现和利用又为转座子标签的应用提供了更广阔的前景.此外通过对现有转座元件的改造以及转座元件作为载体改造的工具,也将大大加速植物基因和功能序列的分离与研究,如利用转座子元件构建启动子捕捉载体,效率比T-DNA标签高
:基因有哪些存在形式、真核生物DNA序列有哪些种类
真核生物基因组存在大量的非编码序列。包括内含子和外显子、.基因家族和假真核生物的DNA与原核生物的DNA相比,真核生物的DNA编码区有外显子与内含子
真核生物基因表达调控中的表观遗传修饰有哪些类型?如何影响基因表达
谓表观遗传学,核仁显性,就是通过各种表观遗传的修饰方式来对基因进行调控.所以,基因组印记(genomic impriting),已知的表观遗传现象有,就是不改变基因的序列,基因表达的表观遗传学调控:DNA甲基化(DNA methylation).目前,通过对基因的修饰来调控基因的表达,母体效应(maternal effects),基因沉默(gene silencing),休眠转座子激活和RNA编辑(RNA editing)等.
真核生物mRNA和tRNA的转录后加工修饰有何特点
mrna转录加工 【加帽】 即在mrna的5"-端加上m7gtp的结构。此过程发生在细胞核内,即对hnrna进行加帽。加工过程首先是在磷酸酶的作用下,将5"-端的磷酸基水解,然后再加上鸟苷三磷酸,形成gpppn的结构,再对g进行甲基化。 【加尾】 这一过程也是细胞核内完成,首先由核酸外切酶切去3"-端一些过剩的核苷酸,然后再加入polya。 【剪接】 真核生物中的结构基因基本上都是断裂基因。结构基因中能够指导多肽链合成的编码顺序被称为外显子,而不能指导多肽链合成的非编码顺序就被称为内含子。真核生物hnrna的剪接一般需snrna参与构成的核蛋白体参加,通过形成套索状结构而将内含子切除掉。 【内部甲基化】 由甲基化酶催化,对某些碱基进行甲基化处理。 折叠编辑本段trna转录加工 主要加工方式是切断和碱基修饰。 真核生物trna前体一般无生物学特性,需要进行加工修饰。加工过程包括: (1)剪切和拼接 trna前体在trna剪切酶作用下,切成一定大小的分子。大肠杆菌rnasep特异切割trna前体5′旁侧序列,3′-核酸内切酶如rnasef可将trna前体3′端一段序列切下来。rnased可水解3′端多余核甘酸。剪切后的trna分子在拼接酶作用下,将成熟trna分子所需片断拼接起来。 (2)稀有碱基的生成 1)甲基化:例如在trna甲基转移酶的催化下,某些嘌呤生成甲基嘌呤。 2)还原反应:某些尿嘧啶还原为双氢尿嘧啶(dhu)。 3)核苷内的转位反应:如尿嘧啶核苷转位为假尿嘧啶核苷。 4)脱氨反应:某些腺苷酸脱氨成为次黄嘌呤(ⅰ),次黄嘌呤是颇常见于trna中的稀有碱基之一。 (3)加上cca-oh3′-末端:在核苷酸转移酶的作用下,在3′-末端删去个别碱基后,换上trna统一的cca-3′-末端,完成柄环结构。
真核生物mrna中含有稀有碱基么
含有。又称修饰碱基,这些碱基在核酸分子中含量比较少,但他们是天然存在不是人工合成的,是核酸转录之后经甲基化、乙酰化、氢化、氟化以及硫化而成。
真核生物全基因组测序怎么测试?
真核生物全基因组测序通常采用以下几种方法:1. 短片段序列拼接法(Shotgun sequencing)。先将基因组DNA机械粉碎为较短的片段,再进行序列测定,最后通过生物信息学的方法拼接成完整的基因组序列。这种方法较常用。2. BAC测序(BAC-by-BAC sequencing)。首先根据BAC克隆技术构建真核生物DNA文库,然后选择覆盖整个基因组的BAC克隆进行序列测定,最后拼接组装。这种方法较传统,现已较少使用。3. 茎环序列测定(Scaffolding)。在短枪排序的结果基础上,设计特异探针进行茎环测定,获得较长的DNA序列,这些长序列作为参考序列拼接短片段,获得初步的基因组序列。4. 生物信息学预测和验证(Bioinformatics prediction)。通过已知的相关生物体的基因组信息,利用生物信息学软件进行同源序列预测和比较,设计DNA片段进行验证测序,最后与短片段序列拼接产生基因组序列。5. 第三代测序补充(Third Generation Sequencing)。采用帕比奥或纳米孔等第三代测序平台获得较长的读长序列,与第二代测序的短片段序列结合,可以更容易拼接出高质量的基因组序列。
克隆载体只能在原核生物中作用么?不能在真核生物中作用么
克隆载体可以在真核生物中作用,但是克隆速度比较慢,因为真核生物分裂速度很慢。原核生物分裂速度快,所以克隆载体一般用于原核生物,表达载体才用于真核生物。
真核生物有哪五种分裂方式?
有丝分裂,无丝分裂,减数分裂,不对称分裂还有二分裂。有丝分裂 如:植物的分生区细胞无丝分裂 如:蛙的红细胞减数分裂 如:生殖细胞细胞繁殖方式则有 分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、断裂生殖、营养生殖等。
真核生物5种分裂方式?
那有5种分裂方式,主要是3种,有丝分裂,减数分裂和无丝分裂。
真核生物和原核生物DNA复制的异同点?
原核生物与真核生物DNA复制共同的特点: 1分为起始、延伸、终止三个过程; 2必须有提供3"羟基末端的引物; 3亲代DNA分子为模板,四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物,多种酶及蛋白质 :DNA拓扑异构酶、DNA解链酶、单链结合蛋白、引物酶、 DNA聚合酶、RNA酶以及DNA连接酶等. 4一般为双向复制、半保留复制、半不连续复制. 原核生物与真核生物DNA复制不同的特点: 1真核生物为线性DNA,具有多个复制起始位点,形成多个复制叉,DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢.原核生物为一般为环形DNA,具有单一复制起始位点. 2真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期,一次复制开始后在完成前不再进行复制,原核生物多重复制同时进行. 3真核生物复制子大小不一且并不同步. 4原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位点,而真核生物的复制起始位点无固定形式. 5真核生物有五种DNA聚合酶,需要Mg+.主要复制酶为DNA聚合酶δ(ε),引物由DNA聚合酶α合成.原核生物只有三种,主要复制酶为DNA聚合酶III. 6真核生物末端靠端粒酶补齐,而原核生物以多联体的形式补齐. 7真核生物冈崎片段间的RNA引物由核酸外切酶MF1去除,而原核生物冈崎片段由DNA聚合酶I去除.8真核生物DNA聚合酶γ负责线粒体DNA合成.9真核生物DNA聚合酶δ的高前进能力来自于RF-C蛋白与PCNA蛋白的互相作用.原核生物DNA聚合酶III的前进能力来自与γ复合体(夹钳装载机)与β亚基二聚体(β夹钳)的相互作用
真核生物与原核生物dna合成过程有何不同
(一)、原核生物DNA的复制 1.与复制有关的酶及蛋白质: (1)拓扑异构酶:通过切断并连接DNA双链中的一股或双股,改变DNA分子拓扑构象,避免DNA分子打结、缠绕、连环,在复制的全程中都起作用。其种类有:拓扑异构酶I和拓扑异构酶II,拓扑异构酶I能切断DNA双链中一股并再连接断端,反应不需ATP供能;拓扑异构酶II能使DNA双链同时发生断裂和再连接,需ATP供能,并使DNA分子进入负超螺旋。 (2) 解螺旋酶: DNA进行复制时,需亲代DNA的双链分别作模板来指导子代DNA分子的合成,解螺旋酶可以将DNA双链解开成为单链。大肠杆菌中发现的解螺旋酶为DnaB。 (3) 单链结合蛋白(SSB):在复制中模板需处于单链状态,SSB可以模板的单链状态并保护模板不受核酸酶的降解。随着DNA双链的不断解开,SSB能不断的与之结合、解离。 (4) 引物酶: 是一种RNA聚合酶,在复制的起始点处以DNA为模板,催化合成一小段互补的RNA。DNA聚合酶不能催化两个游离的dNTP聚合反应,若没有引物就不能起始DNA合成。引物酶能直接在单链DNA模板上催化游离的NTP合成一小段RNA,并由这一小段RNA引物提供3"-OH, 经DNA聚合酶催化链的延伸。 (5) DNA聚合酶:是依赖DNA的DNA聚合酶,简称为DNA pol,以DNA为模板,dNTP为原料,催化脱氧核苷酸加到引物或DNA链的3"-OH末端,合成互补的DNA新链,即5"→3"聚合活性。原核生物的DNA聚合酶有DNA polI、DNA pol II和DNA pol III,DNA pol III是复制延长中真正起催化作用的,除具有5"→3"聚合活性,还有3"→ 5" 核酸外切酶活性和碱基选择功能,能够识别错配的碱基并切除,起即时校读的作用;DNA pol I具有5"→3"聚合活性、3"→ 5"和5"→3"核酸外切酶活性,5"→3"核酸外切酶活性可用于切除引物以及突变片段,起切除、修复作用。另外,klenow片断是DNA pol I体外经蛋白酶水解后产生的大片段,具有DNA 聚合酶和3"→ 5"外切酶活性,是分子生物学的常用工具酶。DNA pol II 在无DNA pol I和DNA pol III时起作用,也具有5"→3"和3"→ 5" 核酸外切酶活性。 (6) DNA连接酶:DNA连接酶用于连接双链中的单链缺口,使相邻两个DNA片段的3"-OH末端和5"-P末端形成3",5"磷酸二酯键。DNA连接酶在DNA复制、修复、重组、剪接中用于缝合缺口,是基因工程的重要工具酶。 2.DNA的合成过程:可将复制过程分为起始、延长和终止三个阶段。 复制起始: (1) 辨认起始点,合成引发体:在E.coli,复制起始点称为oriC,具有特定结构能够被DnaA蛋白辨认结合,DnaB蛋白具有解螺旋作用,DnaC蛋白使DnaB蛋白结合于起始点,DNA双链局部被打开,引物酶及其他蛋白加入,形成引发体。 (2) 形成单链:DNA进行复制时,首先在拓扑异构酶作用下,使分子的超螺旋构象变化,然后在解链酶的作用下,解开双链,才能开始进行DNA的合成。解螺旋酶在蛋白因子的辅助下打开DNA双链,单链结合蛋白SSB结合于处于单链状态模板链上;拓扑异构酶使DNA分子避免打结、缠绕等,在复制全过程中起作用。 (3) 合成引物:引发体中的引物酶催化合成RNA引物,由引物提供3"-OH基,使复制开始进行。领头连和随从链均由引物酶合成引物,随从链在复制中需多次合成引物。 复制延长: (1) 复制方向:原核生物如E.coli,只有一个起始点oriC,两个复制叉同时向两个方向进行复制,称为双向复制。 (2) 链的延长:按照与模板链碱基配对的原则,在DNA聚合酶III的作用下,逐个加入脱氧核糖核酸,使链延长。由于DNA双链走向相反,DNA聚合酶只能催化核苷酸从5"→3"方向合成,领头链的复制方向与解链方向一致,可以连续复制,而另一股模板链沿5"→3"方向解开,随从链的复制方向与解链方向相反,复制只能在模板链解开一定长度后进行,因此随从链的合成是不连续的,形成的是若干个冈崎片段。DNA聚合酶I的即时校读,DNA聚合酶III的碱基选择功能,使复制具有保真性。 复制终止: 原核生物如E.coli,他的两个复制叉的汇合点就是复制的终点。由RNA酶切去领头链和随从链中的引物,引物留下的空隙由DNA聚合酶I催化,四种脱氧核糖三磷酸为原料自5"→3"方向延长填补。最后,DNA连接酶由ATP供能,将两个不连续片段相邻的5"-P和3"-OH连接起来,成为连续的子链,复制完成。 (二)、真核生物的复制: 真核细胞的一生可以定义为一个细胞周期,细胞增殖时, DNA通过复制使其含量成倍增加,随后细胞分裂,成为两个子代细胞,DNA将亲代的特征传递到子代。细胞周期包括G1期、S期、G2期和M期, DNA的复制只发生在S期。与原核生物相比,真核生物的复制具有以下特点: 1. 多复制子:真核生物的DNA复制也是半保留复制。染色体线性分子的复制有多个起始点,每个起始点由两个反向运动的复制叉组成,进行双向复制。由一个起始点控制的DNA复制称为一个复制子。 2. 5种DNA聚合酶:与原核生物不同,真核细胞含有5种DNA聚合酶:α、β、γ、δ和ε。除了γ外,所有DNA聚合酶存在于核内。DNA聚合酶α和δ在复制延长中起催化作用,DNA聚合酶α延长随从链,DNA聚合酶δ延长领头链。DNA聚合酶β和ε在复制过程中起校读、修复和填补缺口的作用。DNA聚合酶γ在线粒体中,用于线粒体DNA的复制。 3. 端粒复制:真核生物染色体线性分子的复制,领头链可连续完整复制,而随从链3"端引物除去后的空隙无法填补,会造成缩短了的子代的双链,解决的途径是用端粒酶来复制染色体的末端(端粒)。端粒是染色体末端具有特定重复序列和蛋白质的结构,端粒酶是一种逆转录酶,由酶和含重复序列的RNA分子组成,它以自身的RNA分子为模板从随从链的3"端合成端粒的重复序列,使随从链延长,以防止随从链在每次复制时被缩短。特征 原核细胞 真核细胞DNA量(信息量) 少 多DNA分子数 1 2个以上DNA分子结构 环状 线状基因组数 1n 2n,多n基因数 几千 几万大量“多余”的“重复”的序列 无 有基因中的内含子 无 有DNA与组蛋白结合 不与或与少量数组蛋白结合 与5种组蛋白结合核小体—染色质—染色体 无 有DNA复制的明显周期性 无 有基因表达的调控 主要以操纵子方式 复杂性,多层次性转录与翻译的时空关系 转录与翻译同时同地进行 细胞核内转录,细胞质内翻译,严格的阶段性与区域性转录后与翻译后大分子的加工与修饰 无 有
原核生物和真核生物对去除引物留下的空隙怎么修复?
正常情况下无法填补修复。前导链在DNA的合成过程中引发一次,然后连续合成与其互补的子代链,而后随链需要引发多次。前导链和后随链都需要由引发酶合成的RNA做引物。在大肠杆菌中,这段RNA引物的切除由DNA聚合酶I完成,此酶具有5"-3"外切核酸酶的活性。在真核生物内,好像是RNA酶H1和5"→3"外切核酸酶MF1共同作用切除RNA引物。后随链的合成过程中,冈崎片段前面的引物RNA也是由DNA聚合酶I切除的,然后由DNA聚合酶I填补切除引物后留下的缺口,最后由DNA连接酶连接冈崎片段。真核生物前导链的引物切除后产生的缺口正常情况下无法填补。
在真核生物中,后随链DNA是由DNA聚合酶( )催化合成的。
DNA聚合酶α和DNA聚合酶δ都参与合成,DNA聚合酶α起主要作用,DNA聚合酶δ只在冈崎片段的末尾起作用
真核生物和原核生物dna聚合酶的区别
总体而言:1.真核细胞有5种DNA聚合酶,分别为DNA聚合酶α(定位于胞核,参与复制引发具5-3外切酶活性),β(定位于核内,参与修复,具5-3外切酶活性),γ(定位于线粒体,参与线粒体复制具5-3和3-5外切活性),δ(定位核,参与复制,具有3-5和5-3外切活性),ε(定位于核,参与损伤修复,具有3-5和5-3外切活性)。 2.原核细胞有3种DNA聚合酶,都与DNA链的延长有关。DNA聚合酶I是单链多肽,可催化单链或双链DNA 的延长;DNA聚合酶II则与低分子脱氧核苷酸链的延长有关;DNA聚合酶III在细胞中存在的数目不多,是促进DNA链延长的主要酶。 具体而言:(1)原核生物DNA聚合酶 DNA聚合酶Ⅰ。在随从链合成时,先合成了许多冈崎片段,而后由于RNA引物的去除形成了空隙,此时DNA PolⅠ它催化聚合反应,延长了各个片段,从而填补了片段间的间隙,使以上片段得以靠近,为片段连接成长链创造了条件。所以DNA polⅠ的聚合作用主要是在填补随从链片段间空隙上发挥作用。 DNA PolⅠ还具有3′→5′外切酶活性可识别并去除错误的碱基。这种活性在DNA复制中起了校对功能。DNA PolⅠ的校对活性对DNA复制的准确性起着重要作用。 DNA PolⅠ还具有5′→3′外切酶活性。5′→3′外切酶活性也有修正错误的功能,补充其3′→5′外切酶修正错误的作用。例如紫外照射产生的嘧啶二聚体,就是在其5′→3′切酶作用下切除的。 DNA Pol Ⅲ结构中不对称的二聚体,同时分别催化着前导链和随从链的合成。 DNA Pol Ⅲ也具有3′→5′外切酶活性,所以对于DNA复制也有校对的功能,可停止加入或除去错误的核苷酸然后继续加正确的核苷酸。因此,DNA PolⅢ配合DNAPolI可将复制的错误率大大地降低,从10-4降为10-6或更少。 当此片段接近前方的片段时,由DNA Pol Ⅲ的5′→3′外切酶活性切除了RNA引物,造成了片段间的空间;继而DNA PolI催化进行5′→3′方向的聚合作用,填补了片段间的空隙。 (2)真核生物DNA聚合酶。 真核生物DNA Pol有α、β、γ、δ及 ε五种。 真核生物的DNA复制是在DNA聚合酶α与DNA聚合酶δ互配合下催化进行的,还有一些酶及蛋白质因子参与反应。DNA Polα与引发酶共同起引发作用,然后由DNA Polδ催化前导链及随从链的合成。DNA Polγ是线粒体中DNA复制酶。 DNA Polδ及ε均有外切酶活性,因此也有编辑功能,校正复制中的错误。它们的5′→3′外切酶活性可能在切除引物RNA中有作用。 http://hi.baidu.com/moluxingke/blog/item/e8c22673648c311c8701b0ed.html
原核生物和真核生物的DNA聚合酶有何不同?
总体而言: 1.真核细胞有5种DNA聚合酶,分别为DNA聚合酶α(定位于胞核,参与复制引发具5-3外切酶活性),β(定位于核内,参与修复,具5-3外切酶活性),γ(定位于线粒体,参与线粒体复制具5-3和3-5外切活性),δ(定位核,参与复制,具有3-5和5-3外切活性),ε(定位于核,参与损伤修复,具有3-5和5-3外切活性). 2.原核细胞有3种DNA聚合酶,都与DNA链的延长有关.DNA聚合酶I是单链多肽,可催化单链或双链DNA 的延长;DNA聚合酶II则与低分子脱氧核苷酸链的延长有关;DNA聚合酶III在细胞中存在的数目不多,是促进DNA链延长的主要酶. 具体而言: (1)原核生物DNA聚合酶 DNA聚合酶Ⅰ.在随从链合成时,先合成了许多冈崎片段,而后由于RNA引物的去除形成了空隙,此时DNA PolⅠ它催化聚合反应,延长了各个片段,从而填补了片段间的间隙,使以上片段得以靠近,为片段连接成长链创造了条件.所以DNA polⅠ的聚合作用主要是在填补随从链片段间空隙上发挥作用. DNA PolⅠ还具有3′→5′外切酶活性可识别并去除错误的碱基.这种活性在DNA复制中起了校对功能.DNA PolⅠ的校对活性对DNA复制的准确性起着重要作用.DNA PolⅠ还具有5′→3′外切酶活性.5′→3′外切酶活性也有修正错误的功能,补充其3′→5′外切酶修正错误的作用.例如紫外照射产生的嘧啶二聚体,就是在其5′→3′切酶作用下切除的. DNA Pol Ⅲ结构中不对称的二聚体,同时分别催化着前导链和随从链的合成. DNA Pol Ⅲ也具有3′→5′外切酶活性,所以对于DNA复制也有校对的功能,可停止加入或除去错误的核苷酸然后继续加正确的核苷酸.因此,DNA PolⅢ配合DNAPolI可将复制的错误率大大地降低,从10-4降为10-6或更少.当此片段接近前方的片段时,由DNA Pol Ⅲ的5′→3′外切酶活性切除了RNA引物,造成了片段间的空间;继而DNA PolI催化进行5′→3′方向的聚合作用,填补了片段间的空隙. (2)真核生物DNA聚合酶.真核生物DNA Pol有α、β、γ、δ及 ε五种. 真核生物的DNA复制是在DNA聚合酶α与DNA聚合酶δ互配合下催化进行的,还有一些酶及蛋白质因子参与反应.DNA Polα与引发酶共同起引发作用,然后由DNA Polδ催化前导链及随从链的合成.DNA Polγ是线粒体中DNA复制酶. DNA Polδ及ε均有外切酶活性,因此也有编辑功能,校正复制中的错误.它们的5′→3′外切酶活性可能在切除引物RNA中有作用.
真核生物基因的转录过程和调控方式有哪些
1、转录起始水平。这一环节是调控的最主要环节,由对基因转录活性的调控来完成,包括基因的空间结构、折叠状态、DNA上的调控序列、与调控因子的相互作用等。a.活化染色质:在真核生物体内,RNApol与启动子的结合受染色质结构的限制,需通过染色质重塑来活化转录。常态下,组蛋白可使DNA链形成核小体结构而抑制其转录,转录因子若与转录区结合则基因具有转录活性。因而基础水平的转录是限制性的,核小体的解散时必要前提,组蛋白与转录因子之间的竞争结果可以决定是否转录。组蛋白的抑制能力可因其乙酰化而降低。另外,由于端粒位置效应或中心粒的缘故,抑或是收到一些蛋白的调控,真核生物细胞可能出现10%的异染色质,异染色质空间上压缩紧密,不利于转录。b.活化基因:真核生物编码蛋白的基因含启动子元件和增强子元件(启动子:在DNA分子中,RNA聚合酶能够识别、结合并导致转录起始的序列。增强子:指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。),转录因子与启动子元件相互作用调节基因表达;转录激活因子与增强子元件相互作用,再通过与结合在启动子元件上的转录因子相互作用来激活转录。两种元件以相同的机制作用于转录。真核生物RNApol对启动子亲和力很小或没有,转录起始依赖于多个转变路激活因子的作用,而若干个调节蛋白与特定DNA序列的结合大大提高了活化的精确度,无疑是这一作用机制的一大优势。在这一作用中,增强子与适当的调节蛋白作用以增加临近启动子的转录是没有方向性的,典型的增强子可以出现在转录起始位点上游或下游。RNApol与启动子的结合一般需要三种蛋白质的作用,即基础转录因子(又名通用转录因子)、转录激活因子和辅激活因子。能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件上,参与调控靶基因转录的蛋白质又名转录因子。基础转录因子与RNApol结合成全酶复合物并结合到启动子上,转录激活因子可以以二聚体或多聚体的形式结合到DNA靶位点上,远距离或近距离作用域启动子。在远距离作用时,往往还会有绝缘子参与,以阻断邻近的增强子对非想关基因的激活;在近距离作用时,结构转录因子可以改变DNA调控区的形状,使其他蛋白质相互作用、激活转录。2、转录后水平。真核生物mRNA前体须经过5"-加帽、3"-加尾以及拼接过程、内部碱基修饰才能成为成熟度的mRNA,加帽位点与加尾位点、拼接点的选择就成了调控的手段。a.5"-加帽:几乎所有的真核生物和病毒mRNA的5"端都具有帽子结构,其作用为保护mRNA免遭5"外切酶降解、为mRNA的核输出提供转运信号和提高翻译模板的稳定性和翻译效率。实验证实,对于通过滑动搜索起始的转录过程来说,mRNA的翻译活性依赖于5"端的帽子结构。b.3"-加尾:3"UTR序列及结构调节mRNA稳定性和寿命
真核生物基因的转录过程和调控方式有哪些
真核生物基因的转录过程和调控方式有哪些 1、转录起始水平。这一环节是调控的最主要环节,由对基因转录活性的调控来完成,包括基因的空间结构、折叠状态、DNA上的调控序列、与调控因子的相互作用等。a.活化染色质:在真核生物体内,RNApol与启动子的结合受染色质结构的限制,需通过染色质重塑来活化转录。常态下,组蛋白可使DNA链形成核小体结构而抑制其转录,转录因子若与转录区结合则基因具有转录活性。因而基础水平的转录是限制性的,核小体的解散时必要前提,组蛋白与转录因子之间的竞争结果可以决定是否转录。组蛋白的抑制能力可因其乙酰化而降低。另外,由于端粒位置效应或中心粒的缘故,抑或是收到一些蛋白的调控,真核生物细胞可能出现10%的异染色质,异染色质空间上压缩紧密,不利于转录。b.活化基因:真核生物编码蛋白的基因含启动子元件和增强子元件(启动子:在DNA分子中,RNA聚合酶能够识别、结合并导致转录起始的序列。增强子:指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。),转录因子与启动子元件相互作用调节基因表达;转录激活因子与增强子元件相互作用,再通过与结合在启动子元件上的转录因子相互作用来激活转录。两种元件以相同的机制作用于转录。真核生物RNApol对启动子亲和力很小或没有,转录起始依赖于多个转变路激活因子的作用,而若干个调节蛋白与特定DNA序列的结合大大提高了活化的精确度,无疑是这一作用机制的一大优势。在这一作用中,增强子与适当的调节蛋白作用以增加临近启动子的转录是没有方向性的,典型的增强子可以出现在转录起始位点上游或下游。RNApol与启动子的结合一般需要三种蛋白质的作用,即基础转录因子(又名通用转录因子)、转录激活因子和辅激活因子。能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件上,参与调控靶基因转录的蛋白质又名转录因子。基础转录因子与RNApol结合成全酶复合物并结合到启动子上,转录激活因子可以以二聚体或多聚体的形式结合到DNA靶位点上,远距离或近距离作用域启动子。在远距离作用时,往往还会有绝缘子参与,以阻断邻近的增强子对非想关基因的激活;在近距离作用时,结构转录因子可以改变DNA调控区的形状,使其他蛋白质相互作用、激活转录。2、转录后水平。真核生物mRNA前体须经过5"-加帽、3"-加尾以及拼接过程、内部碱基修饰才能成为成熟度的mRNA,加帽位点与加尾位点、拼接点的选择就成了调控的手段。a.5"-加帽:几乎所有的真核生物和病毒mRNA的5"端都具有帽子结构,其作用为保护mRNA免遭5"外切酶降解、为mRNA的核输出提供转运信号和提高翻译模板的稳定性和翻译效率。实验证实,对于通过滑动搜索起始的转录过程来说,mRNA的翻译活性依赖于5"端的帽子结构。b.3"-加尾:3"UTR序列及结构调节mRNA稳定性和寿命 简述真核生物基因的转录是如何让调控的? 基因组水平,转录水平,转录后水平,翻译水平,翻译后水平 叙述真核生物基因的调控序列 启动子,增强子,沉默子,绝缘子。自己百度,这些都是真核生物调控序列。以后想看请百度,反式作用因子和顺式作用元件。 真核生物基因转录前水平的调节主要有哪些方式如题 真核生物基因表达调控与原核生物有很大的差异。原核生物同一群体的每个细胞都和外界环境直接接触,它们主要通过转录调控,以开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件(主要是营养水平的变化),故环境因子往往是调控的诱导物。而大多数真核生物,基因表达调控最明显的特征时能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因,从而实现“预定”的,有序的,不可逆的分化和发育过程,并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常的生理功能。真核生物基因表达调控据其性质可分为两大类:第一类是瞬时调控或叫可逆调控,相当于原核生物对环境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种代谢底物浓度或激素水平升降时及细胞周期在不同阶段中酶活性和浓度调节。第二类是发育调节或称不可逆调控,这是真核生物基因表达调控的精髓,因为它决定了真核生物细胞分化,生长,和发育的全过程。据基因调控在同一时间中发生的先后次序,又可将其分为转录水平调控,转录后的水平调控,翻译水平调控及蛋白质加工水平的调控,研究基因调控应回答下面三个主要问题:①什么是诱发基因转录的信号?②基因调控主要是在那个环节(模板DNA转录,mRNA的成熟或蛋白质合成)实现的?③不同水平基因调控的分子机制是什么?回答上述这三个问题是相当困难的,这是因为真核细胞基因组DNA含量比原核细胞多,而且在染色体上除DNA外还含有蛋白质,RNA等,在真核细胞中,转录和翻译两个过程分别是在两个彼此分开的区域:细胞核和细胞质中进行。一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链;真核细胞DNA与组蛋白及大量非组蛋白相结合,只有小部分DNA是 *** 的;而且高等真核细胞内DNA中很大部分是不转录的;真核生物能够有序的根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排,并能根据需要增加细胞内某些基因的拷贝数等。尽管难度很大,科学家们还是建立起多个调控模型。转录水平的调控Britten和Davidson于1969年提出的真核生物单拷贝基因转录调控的模型——Britten—Davidson模型。该模型认为在整合基因的5"端连接着一段具有高度专一性的DNA序列,称之为传感基因。在传感基因上有该基因编码的传感蛋白。外来信号分子和传感蛋白结合相互作用形成复合物。该复合物作用于和它相邻的综合基因组,亦称受体基因,而转录产生mRNA,后者翻译成激活蛋白。这些激活蛋白能识别位于结构基因(SG)前面的受体序列并作用于受体序列,从而使结构基因转录翻译。若许多结构基因的临近位置上同时具有相同的受体基因,那么这些基因就会受某种激活因子的控制而表达,这些基因即属于一个组(set),如果有几个不同的受体基因与一个结构基因相邻接,他们能被不同的因子所激活,那么该结构基因就会在不同的情况下表达,若一个传感基因可以控制几个整合基因,那么一种信号分子即可通过一个相应的传感基因激活几组的基因。故可把一个传感基因所控制的全部基因归属为一套。如果一种整合基因重复出现在不同的套中,那么同一组基因也可以属于不同套。染色质结构对转录调控的影响真核细胞中染色质分为两部分,一部分为固缩状态,如间期细胞着丝粒区、端粒、次溢痕,染色体臂的某些节段部分的重复序列和巴氏小体均不能表达,通常把该部分称为异染色质。与异染色质相反的是活化的常染色质。真核基因的活跃转录是在常染色质进行的。转录发生之前,常染色质往往在特定区域被解旋或松弛,形成自由DNA,这种变化可能包括核小体结构的消除或改变,DNA本身局部结构的变化,如双螺旋的局部去超螺旋或松弛、DNA从右旋变为左旋,这些变化可导致结构基因暴露,RNA聚合酶能够发生作用,促进了这些转录因子与启动区DNA的结合,导致基因转录,实验证明,这些活跃的DNA首先释放出两种非组蛋白,(这两种非组蛋白与染色质结合较松弛),非组蛋白是造成活跃表达基因对核算酶高度敏感的因素之一。的科学家已经认识到,转录水平调控是大多数功能蛋白编码基因表达调控的主要步骤。关于这一调控机制,现有两种假说。一种假说认为,真核基因与原核基因相同,均拥有直接作用在RNA聚合酶上或聚合酶竞争DNA结合区的转录因子,第二种假说认为,转录调控是通过各种转录因子及反式作用蛋白对特定DNA位点的结合与脱离引起染色质构象的变化来实现的。真核生物DNA严密的染色质结构及其在核小体上的超螺旋结构,决定了真核基因表达与DNA高级结构变化之间的必然联系。DNA链的松弛和解旋是真核基因起始mRNA合成的先决条件。转录后水平的调控真核生物基因转录在细胞核内进行,而翻译则在细胞质中进行。在转录过程中真核基因有插入序列,结构基因被分割成不同的片段,因此转录后的基因调控是真核生物基因表达调控的一个重要方面,首要的是RNA的加工、成熟。各种基因转录产物RNA,无论rRNA、tRNA还是mRNA,必须经过转录后的加工才能成为有活性的分子。翻译水平上的调控蛋白质合成翻译阶段的基因调控有三个方面:①蛋白质合成起始速率的调控;②MRNA的识别;③激素等外界因素的影响。蛋白质合成起始反应中要涉及到核糖体、mRNA蛋白质合成起始因子可溶性蛋白及tRNA,这些结构和谐统一才能完成蛋白质的生物合成。mRNA则起着重要的调控功能。真核生物mRNA的“扫描模式”与蛋白质合成的起始。真核生物蛋白合成起始时,40S核糖体亚基及有关合成起始因子首先与mRNA模板近5"端处结合,然后向3"方向移行,发现AUG起始密码时,与60S亚基形成80S起始复合物,即真核生物蛋白质合成的“扫描模式”。mRNA5"末端的帽子与蛋白质合成的关系。真核生物5"末端可以有3种不同帽子:0型、I型和II型。不同生物的mRAN可有不同的帽子,其差异在于帽子的碱基甲基化程度不同。帽子的结构与mRNA的蛋白质合成速率之间关系密切:①帽子结构是mRNA前体在细胞核内的稳定因素,也是mRNA在细胞质内的稳定因素,没有帽子的转录产物会很快被核酸酶降解;②帽子可以促进蛋白质生物合成过程中起始复合物的形成,因此提高了翻译强度;③没有甲基化(m7G)的帽子(如GPPPN-)以及用化学或酶学方法脱去帽子的mRNA,其翻译活性明显下降。mRNA的先导序列可能是翻译起始调控中的识别机制。可溶性蛋白因子的修饰对翻译也起着重要的调控作用。 1.基因丢失:体细胞分化过程必须将某些基因永久性的关闭,最简单有效的方式就是将其丢失.2.基因扩增:发育分化、环境条件的改变,对某些产物的需要量急剧增加--增加该基因的拷贝数.3、基因重排:某些基因片段改变原来的书顺序重新排列.4、甲基化修饰,脊椎动物,DNA上特定的CpG序列的C处可发生甲基化修饰.5、染色质结构的修饰. 真核生物基因调控举例 看在什么水平上的啊,在转录水平是最基本的~ 在转录水平是顺式作用原件与反式作用因子共同作用. 顺式作用元件包括启动子,增强子和沉默子 反式作用因子是与顺势式作用原件相结合开调控真核基因表达的蛋白质分子 有一些特殊结构:螺旋-环-螺旋结构,亮氨酸拉链结构,螺旋-转角-螺旋,锌指结构,同源域 在别的水平,你参考王镜岩生化书下册~ 也不给分啊~嘿嘿,还是帮帮你吧~ 不过不知道你是不是想知道的是这个啊,要是什么最新进展,我就也不太清楚了 好像有什么RNAi,还有什么MAR基因序列,你去网上查查吧~ 真核生物基因和原核生物基因的表达有哪些主要差异? 若是高中阶段,下面这句话就差不多够用了吧。相同点:原核生物和真核生物的基因组成大体上都分为编码区和非编码区;不同点:原核生物的基因编码区是连续的,而真核生物的基因编码区是不连续的,分为内含子和外显子。 要更详细的话,下面 基因上,真核生物和原核生物基因表达不同。因为真核生物的基因结构比较复杂(有内含子、外显子之分,且有复杂的调控用非编码序列,还有多个染色体…………)具体来说: 1. 在真核细胞中,刚转录出来的RNA初级转录物包含内含子和外显子。然后在酶的催化下对它的两端进行修饰,内含子被剪切。最后成熟的RNA从细胞核迁移到细胞质,并在核糖体上翻译蛋白质。虽然这些步骤从图上看起来是一步一步按顺序完成的,事实上他们经常是同时发生的。例如,RNA加帽和拼接在RNA初级转录物完成时就开始了。 但总的说,在时间上和空间上还是分开了! 2. 在原核生物中,mRNA的合成相对比较容易。由于原核生物细胞没有细胞核,所以转录和翻译发生在同一地方,而且细菌mRNA的翻译经常在转录完成之前就开始了。即没有时间与空间的分隔! 而且,真核生物(除少数较低等真核生物外)一个mRNA分子一般只含有一个基因,原核生物的一个mRNA分子通常含有多个基因。 再者,二者虽然都具有核糖体,但又有不同! 如下例: 真核生物 原核生物 核糖体 80S 70S 大亚基 60S 50S 小亚基 40S 30S 即二者内部本质组成是不同的,这也就是为什么有些抗生素类药物可以抑制细菌合成蛋白质,却对人体无害的原因!(因为这些药物对真核生物核糖体无效。) 再从转录用酶的角度,举例如RNA聚合酶: 原核生物就一种,其全酶5个亚基,核心酶有4个亚基,还要有σ因子等的配合。 真核生物有三种,各有功能。 列举如下: RNA聚合酶Ⅰ: 不受α-鹅膏蕈碱的抑制,大于10- 3mol/L 存在于核仁中,合成5.8S rRNA,18S rRNA和28S rRNA; RNA聚合酶Ⅱ: 对α-鹅膏蕈碱最为敏感,10-8— 10-9mol/L 存在于核质中,合成hnRNA, snRNA RNA聚合酶Ⅲ: 对α-鹅膏蕈碱中度敏感,在10-4— 10-5mol/L 时表现抑制; 存在于核质中,合成tRNA,5S rRNA。 此外,线粒体和叶绿体中也发现少数RNA聚合酶,但分子量小,活性低,由核基因编码,在细胞浆中合成后运送至细胞器中。 而且,原核生物中RNA聚合酶可以直接起始转录合成RNA ,真核生物RNA聚合酶则不能独立转录RNA 。在真核生物中,三种RNA聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进行RNA的转录。另外,RNA聚合酶对转录启动子的识别,也比原核生物更加复杂,如对RNA聚合酶Ⅱ来说,至少有三个DNA的保守序列与其转录的起始有关,第一个称为TATA框,具有共有序列TATAAAA,其位置在转录起始点的上游约为25个核苷酸处,它的作用可能与原核生物中的-10共有序列相似,与转录起始位置的确定有关。第二个共有序列称为CCAAT框,具有共有序列GGAACCTCT,位于转录起始位置上游约为50-500个核苷酸处。如果该序列缺失会极大地降低生物的活体转录水平。第三个区域一般称为增强子,其位置可以在转录起始位置的上游,也可以在下游或者在基因之内。它虽不直接与转录复合体结合,但可以显著提高转录效率。 再说翻译过程,例如,肽链合成的终止,都是需要一种叫终止因子或释放因子的物质的参与。 原核生物有三种: RF1(分子量:4.4万) 识别UAA、UAG 。 RF2(4.7万) 识别UAA、UGA ,并能将其结合到核糖体上,由于50S亚基的肽基转移酶的作用,而促进肽基tRNA的水解反应。 RF3(4.8万):只有RF3与GTP(或GDP)能结合。具体作用是可增加RF1和RF2对终止密码子的亲和性。 (但它们均具有识别mRNA链上终止密码子的作用,使肽链释放,核糖体解聚。) 真核生物就一种,即eRF,分子量约为25.5万,已从动物组织中提取到。 真核生物基因转录的特点? 在细胞核内进行,原料(游离的核糖核苷酸)通过核孔由细胞质进入核内,与解旋后的DNA单链(模板)在RNA聚合酶的催化作用下,遵循碱基互补配对原则链接为单链的mRNA(信使RNA),再通过核孔离开细胞核。 真核生物基因转录前水平的调节主要有哪些方式如题 谢谢了 1.基因丢失:体细胞分化过程必须将某些基因永久性的关闭,最简单有效的方式就是将其丢失。2.基因扩增:发育分化、环境条件的改变,对某些产物的需要量急剧增加--增加该基因的拷贝数。3、基因重排:某些基因片段改变原来的书顺序重新排列。4、甲基化修饰,脊椎动物,DNA上特定的CpG序列的C处可发生甲基化修饰。5、染色质结构的修饰。 采纳哦
真核生物的DNA一般和什么结合形成核小体?
dna和组蛋白结合形成核小体。由几种组蛋白: 每一种组蛋白各二个分子,形成一个组蛋白八聚体,约200 bp的DNA分子盘绕在组蛋白八聚体构成的核心结构外面,形成了一个核小体。这时染色质的压缩包装 比(packing ratio)为6左右,即DNA由伸展状态压缩了近6倍。200 bpDNA为平均长度;不同组织、不同类型的细胞,以及同一细胞里染色体的不同区段中,盘绕在组蛋白八聚体核心外面的DNA长度是不同的。如真菌的可以短到只有154 bp,而海胆精子的可以长达260bp,但一般的变动范围在180bp到200bp之间。在这 200bp中,146 bp是直接盘绕在组蛋白八聚体核心外面,这些DNA不易被核酸酶消化,其余的DNA是用于连接下一个核小体。连接相邻2个核小体的DNA分子上结合了另一种组蛋白H1。组蛋白H1包含了一组密切相关的蛋白质,其数量相当于核心组蛋白的一半,所以很容易从染色质中抽提出来。所有的H1被除去后 也不会影响到核小体的结构,这表明H1是位于蛋白质核心之外的。
真核生物可能在哪些水平上实现对基因的表达调控
真核生物基因表达的调控远比原核生物复杂,可以发生在DNA水平、转录水平、转录后的修饰、翻译水平和翻译后的修饰等多种不同层次(图 真核生物基因表达中可能的调控环节)。但是,最经济、最主要的调控环节仍然是在转录水平上。 (一)DNA水平的调控 DNA水平上的调控是通过改变基因组中有关基因的数量、结构顺序和活性而控制基因的表达。这一类的调控机制包括基因的扩增、重排或化学修饰。其中有些改变是可逆的。 1、基因剂量与基因扩增 细胞中有些基因产物的需要量比另一些大得多,细胞保持这种特定比例的方式之一是基因组中不同基因的剂量不同。例如,有A、B两个基因,假如他们的转录、翻译效率相同,若A基因拷贝数比B基因多20 倍,则A基因产物也多20倍。组蛋白基因是基因剂量效应的一个典型实例。为了合成大量组蛋白用于形成染色质,多数物种的基因组含有数百个组蛋白基因拷贝。 基因剂量也可经基因扩增临时增加。两栖动物如蟾蜍的卵母细胞很大,是正常体细胞的一百倍,需要合成大量核糖体。核糖体含有rRNA分子,基因组中的rRNA基因数目远远不能满足卵母细胞合成核糖体的需要。所以在卵母细胞发育过程中,rRNA基因数目临时增加了4000倍。卵母细胞的前体同其他体细胞一样,含有约500个rRNA基因(rDNA)。在基因扩增后,rRNA基因拷贝数高达2×106。这个数目可使得卵母细胞形成1012个核糖体,以满足胚胎发育早期蛋白质大量合成的需要。 在基因扩增之前,这500个rRNA基因以串联方式排列。在发生扩增的3周时间里,rDNA不再是一个单一连续DNA片段,而是形成大量小环即复制环,以增加基因拷贝数目。这种rRNA基因扩增发生在许多生物的卵母细胞发育过程中,包括鱼、昆虫和两栖类动物。目前对这种基因扩增的机制并不清楚。在某些情况下,基因扩增发生在异常的细胞中。例如,人类癌细胞中的许多致癌基因,经大量扩增后高效表达,导致细胞繁殖和生长失控。有些致癌基因扩增的速度与病症的发展及癌细胞扩散程度高度相关。 2.基因丢失 在一些低等真核生物的细胞分化过程中,有些体细胞可以通过丢失某些基因,从而达到调控基因表达的目的,这是一种极端形式的不可逆的基因调控方式。如某些原生动物、线虫、昆虫和甲壳类动物在个体发育到一定阶段后,许多体细胞常常丢失整条染色体或部分染色体,而只有在将来分化生殖细胞的那些细胞中保留着整套的染色体。在马蛔虫中,个体发育到一定阶段后,体细胞中的染色体破碎,形成许多小的染色体,其中有些小染色体没有着丝粒,它们因不能在细胞分裂中正常分配而丢失,在将来形成生殖细胞的细胞中不存在染色体破碎现象。但是,基因丢失现象在高等真核生物中还未发现。 3.DNA重排(基因重排) 基因重排(gene rearrangement)是指DNA分子中核苷酸序列的重新排列。这些序列的重排可以形成新的基因,也可以调节基因的表达。这种重排是由基因组中特定的遗传信息决定的,重排后的基因序列转录成mRNA,翻译成蛋白质。 尽管基因组中的DNA序列重排并不是一种普通方式,但它是有些基因调控的重要机制,在真核生物细胞生长发育中起关键作用。 ⑴酵母交配型转换。 啤酒酵母交配型转换是DNA重排的结果。酵母菌有两种交换型,分别a和α。单倍体a和α之间配合才能产生二倍体a/α,经减数分裂及产孢过程形成单倍体四分子,其中a和α的孢子的比例为2:2。如果单独培养基因型a和α的孢子,由于仅有与亲代相同的交配型基因型,所以形成的孢子之间不能发生交配。但酵母菌中有一种同宗配合交配类型,其细胞可转换成对应的交配类型,使细胞之间可发生配合。 起始的单倍体孢子(这里是α)发育成一个母细胞及一个芽细胞,芽细胞再长成子细胞。在下一次分裂后,这个母细胞及新形成的子细胞转换成对应的交配型a,结果是两个α 和两个a型细胞。相对应交配型细胞融合形成a/α二倍体合子(交配)。再经有丝分裂及产孢过程又形成单倍体孢子。这种交配型转换的基础是遗传物质的重排。控制交配型的MAT基因位于酵母菌第3染色体上,MATa和MATα互为等位基因。含有MATa单倍体细胞为a交配型,具有MATα基因型的细胞为α交配型。MAT位点的两端,还有类似MAT基因的HMLa和HMRa基因,他们分别位于第3染色体左臂和右臂上。这两个基因分别具有与MATα和MATa 相同的序列,但在其基因上游各有一个抑制转录起始的沉默子,所以不表达。 交换型转换是由HO内切核酸酶(HO endonuclease)的作用开始的(图8-19)。这个内切酶将MATa基因内的一段24bp的双链DNA切开,另一种核酸外切酶在双链DNA的切口,从5′到3′加工产生一段突出的3′单链尾端序列(约500个核苷酸),MATa基因用这一段单链系列插入到MATα基因的同源序列中,以HMLα序列为模板,合成一段新的HMLα基因序列,再通过重组使HMLα整合到MATa序列中,导致基因转换,由MATa转换成MATα。在这个重组过程中,有一段244bp的重组强化子(recombinant enhancer, RE)对重组起顺式调控作用,是基因转换所必须的,RE缺失则不能发生基因转换。这段RE序列也位于第3染色体左臂上,靠近HMLα位点。 MAT基因编码一种与MCM1转录因子互作的调控蛋白,控制其它基因转录。MATa和MATα基因产物对MCM1具有不同的影响,因而表现出不同的等位基因特异表达模式。在红色面包霉及其它真菌中出现的四分孢子异常比例,也是重组后产成的基因转换形成的。 (2)动物抗体基因重排 一个正常哺乳动物可产生108以上不同的抗体分子,每一种抗体具有与特定抗原结合的能力。抗体是蛋白质,每一种特异抗体具有不同的氨基酸序列。如果抗体的遗传表达是一个基因编码一条多肽链,那么一个哺乳动物就需要108以上的基因来编码抗体,这个数目至少是整个基因组中基因数目(现在估计人类基因组中编码蛋白质的基因大概只有30000个左右)的1000倍。这是不可能实现的! 那么哺乳动物是采用什么机制形成如此众多的不同抗体分子的呢? 首先我们看一下抗体分子的结构(图 抗体分子结构)。抗体包括两条分别约440个氨基酸的重链(heavy chain, H)和两条分别约214个氨基酸的轻链(light chain, L)。不同抗体分子的差别主要在重链和轻链的氨基端(N端),故将N端称为变异区(variable region, V),N端的长度约为110个氨基酸。不同抗体羧基端(C端)的序列非常相似,称为恒定区(constant region, C)。抗体的轻链、重链之间和两条重链之间由二硫键连接,形成一种四链(H2L2)结构的免疫球蛋白分子。 在人类基因组中,所有抗体的重链和轻链都不是由固定的完整基因编码的,而是由不同基因片段经重排后形成的完整基因编码的。 完整的重链基因由VH、D、J和C四个基因片断组合而成,完整的轻链基因由VL、J和C三3个片段组合而成。 人的第14号染色体上具有86个重链变异区片段(VH),30个多样区片段(diverse,D),9个连接区片段(jioning,J)以及11个恒定区片段(C)。 轻链基因分为3个片段,变异区(VL),连接区(J)和恒定区(C)。人类的轻链分为2型:κ型(Kappa轻链,κ)和λ型(Lambda轻链,λ)。κ轻链基因位于第2号染色体上,λ轻链基因位于第22号染色体 随着B淋巴细胞的发育,基因组中的抗体基因在DNA水平发生重组,形成编码抗体的完整基因(图 人类抗体重链基因结构)。在每一个重链分子重排时,首先V区段与D区段连接,然后与J区段连接,最后与C区段连接,形成一个完整的抗体重链基因。每一个淋巴细胞中只有一种重排的抗体基因。 轻链的重排方式与重链基本相似(图 人类抗体κ链基因结构),所不同的是轻链由3个不同的片断组成。 重链和轻链基因重排后转录,再翻译成蛋白质,由二硫键连接,形成抗体分子。产生免疫球蛋白分子多样性的遗传控制: 重链和轻链的不同组合,κ、λ、H; 在重链中,V、D、J和C片段的组合; κ轻链中V和C的组合; λ轻链中V、J和C的组合; 此外,基因片段之间的连接点也可以在几个bp的范围内移动。 因此,可以从约300个抗体基因片段中产生109 数量级的免疫球蛋白分子。 3. DNA甲基化和去甲基化 在真核生物DNA分子中,少数胞嘧啶碱基第5碳上的氢可以在甲基化酶的催化下被一个甲基取代,使胞嘧啶甲基化(methylation)。 甲基化多发生在5′-CG-3′二核苷酸对上。有时CG二核苷酸对上的两个C都甲基化,称为完全甲基化,只有一个C甲基化称为半甲基化。甲基化酶可识别这种半甲基化DNA分子,使另一条链上的胞嘧啶也甲基化。 DNA的甲基化可以引起基因的失活。活跃表达的基因都是甲基化不足的基因。表达活性与甲基化程度呈负相关。甲基化的程度可以在转录的充分激活和完全阻遏之间起调节作用。把甲基化和未甲基化的病毒DNA或细胞核基因分别导入活细胞,已甲基化的基因不表达,而未甲基化的能够表达。在大鼠个体发育过程中,核内DNA甲基化的水平失不断提高的,14d的胚胎肝脏只有8%的rDNA甲基化,18d的胚胎肝脏有30%的rDNA甲基化,而成年大鼠肝组织中rDNA的甲基化程度高达60%。 某些玉米Ac转座因子在没有任何DNA序列变化的情况下,失去了转座酶基因活性,就是因为这个基因的富含CG区域发生了高度甲基化。经化学处理去甲基化后,又可使转座酶基因活性恢复。(二)转录水平的调控 持家基因和奢侈基因 在多细胞的高等真核生物中,各种类型的细胞中都有相同的一些基因在表达,这些基因的产物是维持细胞的正常结构、运动、以及参与新成代谢等生命活动所必须的,由于它们的功能对于每一个细胞开说都是必不可少的,所以将这些基因称为持家基因(house keeping gene)。如组蛋白基因、核糖体蛋白基因、线粒体蛋白基因、糖酵解酶基因等。在哺乳动物中,持家基因大约有10000个左右。另一类基因是组织特异性基因(tissue-specific gene),又称为奢侈基因(luxury gene)。这类基因与细胞的特定功能有关,是在各种组织中选择性表达的基因。如表皮的角蛋白基因、肌细胞中的肌动蛋白基因和肌球蛋白基因等。据估计,各类细胞中的奢侈基因的总和大于持家基因的数目。持家基因和奢侈基因的表达调控通常发生在转录水平。前面介绍了细菌中的基因经诱导可使表达效率提高千倍以上。这种极端的调控水平很难发生在真核生物基因表达中(酵母菌除外)。大多数真核生物基因经诱导可提高几倍至数十倍的表达效率。多数真核生物基因转录水平的调控是正调控。 1、真核基因表达调控的顺式作用元件 顺式作用元件(cis-acting element)是指DNA分子上对基因表达有调节活性的特定核苷酸序列。顺式作用元件的活性只影响同一DNA分子上的基因。这种DNA序列多位于基因上游或内含子中。 真核基因的顺式作用元件按其功能可以分为:启动子、增强子和静止子。 启动子的结构和功能 启动子是转录因子和RNA聚合酶的结合位点,位于受其调控的基因上游,邻近基因转录起始点,是基因的一部分(图 真核生物启动子元件)。 TATA框(TATA box):中心位于-30位置,是RNA聚合酶Ⅱ识别和结合位点。富含AT碱基,一般有8bp,改变其中任何一个碱基都会显著降低转录活性,又称为Hogness box。如人类的β珠蛋白基因启动子中TATA序列发生突变,β珠蛋白产量就会大幅度下降而引起贫血症。 CAAT框(CAAT box):位于-70~-80位置,共有序列GGCC(T)CAATCT。决定启动子的起始频率。兔的β珠蛋白基因的CAAT框变成TTCCAATCT,其转录效率只有原来的12%。 GC框(GC box):-110位置,GGGCGG。增强转录活性。 真核基因的启动子有三个元件构成,而原核基因的启动子一般只有两个元件,-10位置的TATAbox和-35位置的TTGACAbox。 增强子的结构和功能 增强子(enhancer),又称强化子(transcriptional enhancer),是一种远端调控元件,至少距转录起始点上游100bp以上,通常位于-700~-1000处,所以又称为上游激活序列(upstream activator sequence, UAS)。 增强子区的跨度一般有100-200bp,和启动子一样,由一个或多个各具特征的DNA序列组成,常由8-12bp的核心序列和其他序列相间排列。 增强子也要通过与特定的蛋白质因子(转录因子)结合而实现其对转录的增强作用。 静止子 是一种类似增强子但起负调控作用的顺式作用元件。有人称为沉默基因。静止子与相应的反式作用因子结合后,可以使正调控系统失去作用。 2、真核基因调控的反式作用因子 不论是启动子还是增强子序列,他们的转录调节功能都是通过与特定的DNA结合蛋白的相互作用而实现的。 真核生物的RNA聚合酶与原核生物的RNA聚合酶不同,它本身不能启动转录,纯化了的真核生物RNA聚合酶在体外是不能启动转录的。因此必须事先有一套转录因子装配到启动子上,RNA聚合酶才能启动转录。 这些转录因子一般并不是RNA聚合酶的组成成分。 能直接或间接识别各种顺式调控元件并与之结合从而调控基因转录效率的各种蛋白质分子称为反式作用因子 (trans-acting factor)。 能激活真核生物基因转录的蛋白质称为转录因子(transcription factor, TF)。转录因子是参与正调控的反式作用因子,是转录起始过程中RNA聚合酶所需要的辅助因子。 这类DNA结合蛋白有很多种,顺式调控元件也有多种,正是不同的DNA序列和不同的DNA结合蛋白之间在空间结构上的相互作用,以及蛋白质与蛋白质之间的相互作用,构成了复杂的基因转录调控机制。 反式作用因子的结构特征 反式作用因子一般都具有三个不同功能结构域(domain)。 ①DNA结合结构域 与顺式调控元件结合的部位。 对大量转录调控因子结构的研究表明,DNA结合结构域大多在100bp以下。大体上有4种结构特征:α螺旋-转角-α螺旋(helix-turn-helix, HTH)结构(图 螺旋-转角-螺旋)、锌指(zinc finger)结构(图 锌指结构)、亮氨酸拉链(leucine zipper)结构(图 亮氨酸拉链)等。 ②激活基因转录的功能结构域 一般有20-100个氨基酸组成。有时一个反式作用因子可能有一个以上的转录激活区。结构特征有:含有很多带负电荷的α螺旋、富含谷氨酰胺或者富含脯氨酸。 ③与其他蛋白质因子结合的结构域 不同的反式调控因子(转录因子)与顺式调控元件相互作用,启动转录的效率不同。 2.选择性启动子 有些真核生物基因具有两个或两个以上的启动子,用于在不同细胞中表达。不同启动子可产生不同的初级转录产物和不相同的蛋白质编码序列。果蝇的乙醇脱氢酶基因是一个典型的例子。这个基因的结构见图8-31A。在幼虫(图8-31B)和成虫期(图8-31C)分别利用不同启动子进行转录。成虫期的转录具有一段很长的5"端前导序列,其中大多数在mRNA加工中去掉。多启动子可使幼虫和成虫具有独立的转录调控。(三)转录后调控 在真核生物中,蛋白质基因的转录产物统称为核不均一RNA,必须经过加工才能成为成熟的mRNA分子。在第三章已经讲过,加工过程包括三个方面:加帽、加尾和去掉内含子。 转录后的内含子剪切过程在基因表达的调控中具有重要意义。 选择性mRNA切割 我们知道,在DNA水平上,真核生物基因与原核生物基因有一个明显的不同之处,也就是真核生物的基因是不连续的,外显子与内含子相间排列,而转录的时候外显子和内含子是一起转录的。转录以后必须降内含子切除,才能形成成熟的mRNA分子。这个过程成为剪接(splicing)。 同一初级转录产物在不同细胞中可以用不同方式切割加工,形成不同的成熟mRNA分子,使翻译成的蛋白质在含量或组成上都可能不同(图 选择性剪接)。 (四)翻译水平的调控 在真核生物中,基因表达的调控主要发生在转录水平上,但是,翻译水平的调控也是十分重要的。阻遏蛋白与mRNA结合,可以阻止蛋白质的翻译。 铁蛋白的功能是在细胞内贮存铁。铁蛋白mRNA的翻译取决于铁的供应。铁供应充足,则铁蛋白合成就多。当细胞中没有铁时,阻遏蛋白与铁蛋白mRNA结合,阻止翻译的进行。当细胞中有铁存在时,阻遏蛋白就不与铁蛋白mRNA结合,使翻译得以进行。 成熟的mRNA可以失活状态贮存起来。 (五)翻译后调控 从mRNA翻译成蛋白质,并不意味着基因表达的调控就结束了。直接来自核糖体的线状多肽链是没有功能的,必须经过加工才具有活性。在蛋白质翻译后的加工过程中,还有一系列的调控机制。 1.蛋白质折叠 线性多肽链必须折叠成一定的空间结构,才具有生物学功能。在细胞中,蛋白质的折叠必须有伴蛋白的作用下才能完成折叠。 2.蛋白酶切割 末端切割 有些膜蛋白、分泌蛋白,在氨基端具有一段疏水性强的氨基酸序列,称为信号肽,用于前体蛋白质在细胞中的定位。信号肽必须切除多肽链才具有功能。 脊椎动物胰腺中形成的胰岛素,最初的长度是105个氨基酸,称为前胰岛素原,在加工中首先将氨基端的24个氨基酸残基切除,成为前体胰岛素,再将中间的一段切除,留下两端有活性的部分,即21个氨基酸残基的A链和30个残基的B链,这两条链再由两个二硫键连接成有生物活性的胰岛素。 多聚蛋白质的切割 有些新合成的多肽链含有几个蛋白质分子的序列,切割以后产生具有不同功能的蛋白质分子。如脑下丘腺产生的一种多肽链,包括4种不同的激素分子,经蛋白酶切割以后成型。在不同的细胞中切割的方式和位点不同,从而产生多种不同的激素,适应不同细胞生长发育的需要。 3、蛋白质的化学修饰 简单的化学修饰是将一些小的化学基团,如乙酰基、甲基、磷酸基加到氨基酸侧链上,或者加到氨基端或羧基端。这种修饰的方式是特异的,不同蛋白质可以有完全相同的修饰,相同的蛋白质可以有完全不同的修饰。有些蛋白质经磷酸化活化以后,在基因表达中具有重要的调控作用。 复杂的修饰是蛋白质的糖基化(glycosylation),就是将一些分子量很大的碳水化合物加到多肽链上。 人类的ABO血型也是蛋白质化学修饰的典型例子。控制ABO血型的是一个复等位基因座位,编码负责将糖基加到红细胞膜上的糖蛋白分子上的酶。这个座位上有三个基因(alleles),编码三个不同的酶。一个是将N-乙酰-半乳糖胺(N-acety-galactosamine)加到糖蛋白上,表现为A血型。第二个酶是将半乳糖(galactose)加到糖蛋白上,表现为B血型。第三个基因编码的是一个没有功能的酶,不能将任何糖加到糖蛋白上,表现为O血型。 4、切除蛋白质内含子 有些mRNA翻译的最初产物同DNA转录的最初产物一样,具有内含子(intein)序列,位于多肽链序列的中间,经剪接后,蛋白质的外显子(extein)才能连接成为成熟的蛋白质。蛋白质内含子的切割位点十分保守。内含子前面的氨基酸通常是半胱氨酸,仅有少数是丝氨酸,而后面总是组氨酸-天门冬酰氨,紧接着内含子的外显子序列通常是半胱氨酸、丝氨酸或苏氨酸。内含子内的有些序列也是十分保守的。 内含子的一个重要特点是具有自动切割加工的能力。例如,果蝇胚胎发育有一种蛋白质Hedgehog,其内含子就能将本身的前提蛋白切割成两个有功能的蛋白质分子。 内含子的另一个特点是,有些切割下来的内含子具有核酸内切酶活性。这种酶可以识别DNA序列中与编码自身序列对应但没有自身编码序列的位置,并将其切开,使内含子的编码序列插入这个位置。如果一个细胞中与这个内含子有关的基因是杂合体,一个含有编码内含子的序列,另一个不含编码内含子的序列,加工切割下来的蛋白质内含子可以切开没有编码内含子序列的DNA,使其插入相应序列,使杂合体成为纯合体。
真核生物体细胞染色质中的碱性蛋白质是?
真核生物体细胞染色质中的碱性蛋白质是? 1.组蛋白 2.齐蛋白 正确答案:组蛋白 组蛋白(histone)是真核生物体细胞染色质与原核细胞中的碱性蛋白质,和DNA共同组成核小体结构。
真核生物的RNA转录有何特点?
真核生物RNA的转录与原核生物RNA的转录过程在总体上基本相同,但是,其过程要复杂得多,主要有以下几点不同(图3-27). ⒈真核生物RNA的转录是在细胞核内进行的,而蛋白质的合成则是在细胞质内进行的.所以,RNA转录后首先必须从核内运输到细胞质内,才能指导蛋白质的合成. ⒉真核生物一个mRNA分子一般只含有一个基因,原核生物的一个mRNA分子通常含有多个基因,而除少数较低等真核生物外,一个mRNA分子一般只含有一个基因,编码一条多态链. ⒊真核生物RNA聚合酶较多 在原核生物中只有一种RNA聚合酶,催化所有RNA的合成,而在真核生物中则有RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ三种不同酶,分别催化不同种类型RNA的合成.三种RNA聚合酶都是由10个以上亚基组成的复合酶.RNA聚合酶Ⅰ存在于细胞核内,催化合成除5SrRNA以外的所有rRNA的合成;RNA聚合酶Ⅱ催化合成mRNA前体,即不均一核RNA(hnRNA)的合成;RNA聚合酶Ⅲ催化tRNA和小核RNA的合成. ⒋真核生物RNA聚合酶不能独立转录RNA .原核生物中RNA聚合酶可以直接起始转录合成RNA ,真核生物则不能.在真核生物中,三种RNA聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进行RNA的转录.另外,RNA聚合酶对转录启动子的识别,也比原核生物更加复杂,如对RNA聚合酶Ⅱ来说,至少有三个DNA的保守序列与其转录的起始有关,第一个称为TATA框(TATA box),具有共有序列TATAAAA,其位置在转录起始点的上游约为25个核苷酸处,它的作用可能与原核生物中的-10共有序列相似,与转录起始位置的确定有关.第二个共有序列称为CCAAT框(CCAAT box),具有共有序列GGAACCTCT,位于转录起始位置上游约为50-500个核苷酸处.如果该序列缺失会极大地降低生物的活体转录水平.第三个区域一般称为增强子(enhancer),其位置可以在转录起始位置的上游,也可以在下游或者在基因之内.它虽不直接与转录复合体结合,但可以显著提高转录效率.
真核生物的顺式作用元件按其功能的不同,可以分为启动子、( )和( )。
【答案】:增强子;沉默子【解析】顺式作用元件是指启动子和基因的调节序列,主要包括启动子、增强子、沉默子等。顺式作用元件是转录因子的结合位点,通过与转录因子结合而调控基因转录的精确起始和转录效率。
真核生物基因启动子和增强子的异同点?
相同点:都为表达调控的顺式作用元件 不同点:启动子是转录起始位点上游与RNA聚合酶结合的一段DNA序列,而增强子是与启动子作用增强转录的一些片段,他的位置不固定可以在启动子下游或上游.
真核生物中基因的表达必须bd和ad同时存在并发生相互作用吗
真核生物基因表达的调控远比原核生物复杂,可以发生在DNA水平、转录水平、转录后的修饰、翻译水平和翻译后的修饰等多种不同层次(图 真核生物基因表达中可能的调控环节).但是,最经济、最主要的调控环节仍然是在转录水平上. (一)DNA水平的调控 DNA水平上的调控是通过改变基因组中有关基因的数量、结构顺序和活性而控制基因的表达.这一类的调控机制包括基因的扩增、重排或化学修饰.其中有些改变是可逆的.1、基因剂量与基因扩增 细胞中有些基因产物的需要量比另一些大得多,细胞保持这种特定比例的方式之一是基因组中不同基因的剂量不同.例如,有A、B两个基因,假如他们的转录、翻译效率相同,若A基因拷贝数比B基因多20 倍,则A基因产物也多20倍.组蛋白基因是基因剂量效应的一个典型实例.为了合成大量组蛋白用于形成染色质,多数物种的基因组含有数百个组蛋白基因拷贝.基因剂量也可经基因扩增临时增加.两栖动物如蟾蜍的卵母细胞很大,是正常体细胞的一百倍,需要合成大量核糖体.核糖体含有rRNA分子,基因组中的rRNA基因数目远远不能满足卵母细胞合成核糖体的需要.所以在卵母细胞发育过程中,rRNA基因数目临时增加了4000倍.卵母细胞的前体同其他体细胞一样,含有约500个rRNA基因(rDNA).在基因扩增后,rRNA基因拷贝数高达2×106.这个数目可使得卵母细胞形成1012个核糖体,以满足胚胎发育早期蛋白质大量合成的需要.在基因扩增之前,这500个rRNA基因以串联方式排列.在发生扩增的3周时间里,rDNA不再是一个单一连续DNA片段,而是形成大量小环即复制环,以增加基因拷贝数目.这种rRNA基因扩增发生在许多生物的卵母细胞发育过程中,包括鱼、昆虫和两栖类动物.目前对这种基因扩增的机制并不清楚.在某些情况下,基因扩增发生在异常的细胞中.例如,人类癌细胞中的许多致癌基因,经大量扩增后高效表达,导致细胞繁殖和生长失控.有些致癌基因扩增的速度与病症的发展及癌细胞扩散程度高度相关.2.基因丢失在一些低等真核生物的细胞分化过程中,有些体细胞可以通过丢失某些基因,从而达到调控基因表达的目的,这是一种极端形式的不可逆的基因调控方式.如某些原生动物、线虫、昆虫和甲壳类动物在个体发育到一定阶段后,许多体细胞常常丢失整条染色体或部分染色体,而只有在将来分化生殖细胞的那些细胞中保留着整套的染色体.在马蛔虫中,个体发育到一定阶段后,体细胞中的染色体破碎,形成许多小的染色体,其中有些小染色体没有着丝粒,它们因不能在细胞分裂中正常分配而丢失,在将来形成生殖细胞的细胞中不存在染色体破碎现象.但是,基因丢失现象在高等真核生物中还未发现.3.DNA重排(基因重排) 基因重排(gene rearrangement)是指DNA分子中核苷酸序列的重新排列.这些序列的重排可以形成新的基因,也可以调节基因的表达.这种重排是由基因组中特定的遗传信息决定的,重排后的基因序列转录成mRNA,翻译成蛋白质.尽管基因组中的DNA序列重排并不是一种普通方式,但它是有些基因调控的重要机制,在真核生物细胞生长发育中起关键作用.⑴酵母交配型转换.啤酒酵母交配型转换是DNA重排的结果.酵母菌有两种交换型,分别a和α.单倍体a和α之间配合才能产生二倍体a/α,经减数分裂及产孢过程形成单倍体四分子,其中a和α的孢子的比例为2:2.如果单独培养基因型a和α的孢子,由于仅有与亲代相同的交配型基因型,所以形成的孢子之间不能发生交配.但酵母菌中有一种同宗配合交配类型,其细胞可转换成对应的交配类型,使细胞之间可发生配合.起始的单倍体孢子(这里是α)发育成一个母细胞及一个芽细胞,芽细胞再长成子细胞.在下一次分裂后,这个母细胞及新形成的子细胞转换成对应的交配型a,结果是两个α 和两个a型细胞.相对应交配型细胞融合形成a/α二倍体合子(交配).再经有丝分裂及产孢过程又形成单倍体孢子.这种交配型转换的基础是遗传物质的重排.控制交配型的MAT基因位于酵母菌第3染色体上,MATa和MATα互为等位基因.含有MATa单倍体细胞为a交配型,具有MATα基因型的细胞为α交配型.MAT位点的两端,还有类似MAT基因的HMLa和HMRa基因,他们分别位于第3染色体左臂和右臂上.这两个基因分别具有与MATα和MATa 相同的序列,但在其基因上游各有一个抑制转录起始的沉默子,所以不表达.交换型转换是由HO内切核酸酶(HO endonuclease)的作用开始的(图8-19).这个内切酶将MATa基因内的一段24bp的双链DNA切开,另一种核酸外切酶在双链DNA的切口,从5′到3′加工产生一段突出的3′单链尾端序列(约500个核苷酸),MATa基因用这一段单链系列插入到MATα基因的同源序列中,以HMLα序列为模板,合成一段新的HMLα基因序列,再通过重组使HMLα整合到MATa序列中,导致基因转换,由MATa转换成MATα.在这个重组过程中,有一段244bp的重组强化子(recombinant enhancer, RE)对重组起顺式调控作用,是基因转换所必须的,RE缺失则不能发生基因转换.这段RE序列也位于第3染色体左臂上,靠近HMLα位点.MAT基因编码一种与MCM1转录因子互作的调控蛋白,控制其它基因转录.MATa和MATα基因产物对MCM1具有不同的影响,因而表现出不同的等位基因特异表达模式.在红色面包霉及其它真菌中出现的四分孢子异常比例,也是重组后产成的基因转换形成的.(2)动物抗体基因重排 一个正常哺乳动物可产生108以上不同的抗体分子,每一种抗体具有与特定抗原结合的能力.抗体是蛋白质,每一种特异抗体具有不同的氨基酸序列.如果抗体的遗传表达是一个基因编码一条多肽链,那么一个哺乳动物就需要108以上的基因来编码抗体,这个数目至少是整个基因组中基因数目(现在估计人类基因组中编码蛋白质的基因大概只有30000个左右)的1000倍.这是不可能实现的!那么哺乳动物是采用什么机制形成如此众多的不同抗体分子的呢?首先我们看一下抗体分子的结构(图 抗体分子结构).抗体包括两条分别约440个氨基酸的重链(heavy chain, H)和两条分别约214个氨基酸的轻链(light chain, L).不同抗体分子的差别主要在重链和轻链的氨基端(N端),故将N端称为变异区(variable region, V),N端的长度约为110个氨基酸.不同抗体羧基端(C端)的序列非常相似,称为恒定区(constant region, C).抗体的轻链、重链之间和两条重链之间由二硫键连接,形成一种四链(H2L2)结构的免疫球蛋白分子.在人类基因组中,所有抗体的重链和轻链都不是由固定的完整基因编码的,而是由不同基因片段经重排后形成的完整基因编码的.完整的重链基因由VH、D、J和C四个基因片断组合而成,完整的轻链基因由VL、J和C三3个片段组合而成.人的第14号染色体上具有86个重链变异区片段(VH),30个多样区片段(diverse,D),9个连接区片段(jioning,J)以及11个恒定区片段(C).轻链基因分为3个片段,变异区(VL),连接区(J)和恒定区(C).人类的轻链分为2型:κ型(Kappa轻链,κ)和λ型(Lambda轻链,λ).κ轻链基因位于第2号染色体上,λ轻链基因位于第22号染色体 随着B淋巴细胞的发育,基因组中的抗体基因在DNA水平发生重组,形成编码抗体的完整基因(图 人类抗体重链基因结构).在每一个重链分子重排时,首先V区段与D区段连接,然后与J区段连接,最后与C区段连接,形成一个完整的抗体重链基因.每一个淋巴细胞中只有一种重排的抗体基因.轻链的重排方式与重链基本相似(图 人类抗体κ链基因结构),所不同的是轻链由3个不同的片断组成.重链和轻链基因重排后转录,再翻译成蛋白质,由二硫键连接,形成抗体分子.产生免疫球蛋白分子多样性的遗传控制:重链和轻链的不同组合,κ、λ、H;在重链中,V、D、J和C片段的组合;κ轻链中V和C的组合;λ轻链中V、J和C的组合;此外,基因片段之间的连接点也可以在几个bp的范围内移动.因此,可以从约300个抗体基因片段中产生109 数量级的免疫球蛋白分子.3. DNA甲基化和去甲基化 在真核生物DNA分子中,少数胞嘧啶碱基第5碳上的氢可以在甲基化酶的催化下被一个甲基取代,使胞嘧啶甲基化(methylation).甲基化多发生在5′-CG-3′二核苷酸对上.有时CG二核苷酸对上的两个C都甲基化,称为完全甲基化,只有一个C甲基化称为半甲基化.甲基化酶可识别这种半甲基化DNA分子,使另一条链上的胞嘧啶也甲基化.DNA的甲基化可以引起基因的失活.活跃表达的基因都是甲基化不足的基因.表达活性与甲基化程度呈负相关.甲基化的程度可以在转录的充分激活和完全阻遏之间起调节作用.把甲基化和未甲基化的病毒DNA或细胞核基因分别导入活细胞,已甲基化的基因不表达,而未甲基化的能够表达.在大鼠个体发育过程中,核内DNA甲基化的水平失不断提高的,14d的胚胎肝脏只有8%的rDNA甲基化,18d的胚胎肝脏有30%的rDNA甲基化,而成年大鼠肝组织中rDNA的甲基化程度高达60%.某些玉米Ac转座因子在没有任何DNA序列变化的情况下,失去了转座酶基因活性,就是因为这个基因的富含CG区域发生了高度甲基化.经化学处理去甲基化后,又可使转座酶基因活性恢复.(二)转录水平的调控 持家基因和奢侈基因在多细胞的高等真核生物中,各种类型的细胞中都有相同的一些基因在表达,这些基因的产物是维持细胞的正常结构、运动、以及参与新成代谢等生命活动所必须的,由于它们的功能对于每一个细胞开说都是必不可少的,所以将这些基因称为持家基因(house keeping gene).如组蛋白基因、核糖体蛋白基因、线粒体蛋白基因、糖酵解酶基因等.在哺乳动物中,持家基因大约有10000个左右.另一类基因是组织特异性基因(tissue-specific gene),又称为奢侈基因(luxury gene).这类基因与细胞的特定功能有关,是在各种组织中选择性表达的基因.如表皮的角蛋白基因、肌细胞中的肌动蛋白基因和肌球蛋白基因等.据估计,各类细胞中的奢侈基因的总和大于持家基因的数目.持家基因和奢侈基因的表达调控通常发生在转录水平.前面介绍了细菌中的基因经诱导可使表达效率提高千倍以上.这种极端的调控水平很难发生在真核生物基因表达中(酵母菌除外).大多数真核生物基因经诱导可提高几倍至数十倍的表达效率.多数真核生物基因转录水平的调控是正调控.1、真核基因表达调控的顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element)是指DNA分子上对基因表达有调节活性的特定核苷酸序列.顺式作用元件的活性只影响同一DNA分子上的基因.这种DNA序列多位于基因上游或内含子中.真核基因的顺式作用元件按其功能可以分为:启动子、增强子和静止子.启动子的结构和功能启动子是转录因子和RNA聚合酶的结合位点,位于受其调控的基因上游,邻近基因转录起始点,是基因的一部分(图 真核生物启动子元件).TATA框(TATA box):中心位于-30位置,是RNA聚合酶Ⅱ识别和结合位点.富含AT碱基,一般有8bp,改变其中任何一个碱基都会显著降低转录活性,又称为Hogness box.如人类的β珠蛋白基因启动子中TATA序列发生突变,β珠蛋白产量就会大幅度下降而引起贫血症. CAAT框(CAAT box):位于-70~-80位置,共有序列GGCC(T)CAATCT.决定启动子的起始频率.兔的β珠蛋白基因的CAAT框变成TTCCAATCT,其转录效率只有原来的12%.GC框(GC box):-110位置,GGGCGG.增强转录活性.真核基因的启动子有三个元件构成,而原核基因的启动子一般只有两个元件,-10位置的TATAbox和-35位置的TTGACAbox.增强子的结构和功能增强子(enhancer),又称强化子(transcriptional enhancer),是一种远端调控元件,至少距转录起始点上游100bp以上,通常位于-700~-1000处,所以又称为上游激活序列(upstream activator sequence, UAS).增强子区的跨度一般有100-200bp,和启动子一样,由一个或多个各具特征的DNA序列组成,常由8-12bp的核心序列和其他序列相间排列.增强子也要通过与特定的蛋白质因子(转录因子)结合而实现其对转录的增强作用.静止子是一种类似增强子但起负调控作用的顺式作用元件.有人称为沉默基因.静止子与相应的反式作用因子结合后,可以使正调控系统失去作用.2、真核基因调控的反式作用因子不论是启动子还是增强子序列,他们的转录调节功能都是通过与特定的DNA结合蛋白的相互作用而实现的.真核生物的RNA聚合酶与原核生物的RNA聚合酶不同,它本身不能启动转录,纯化了的真核生物RNA聚合酶在体外是不能启动转录的.因此必须事先有一套转录因子装配到启动子上,RNA聚合酶才能启动转录.这些转录因子一般并不是RNA聚合酶的组成成分.能直接或间接识别各种顺式调控元件并与之结合从而调控基因转录效率的各种蛋白质分子称为反式作用因子 (trans-acting factor).能激活真核生物基因转录的蛋白质称为转录因子(transcription factor, TF).转录因子是参与正调控的反式作用因子,是转录起始过程中RNA聚合酶所需要的辅助因子.这类DNA结合蛋白有很多种,顺式调控元件也有多种,正是不同的DNA序列和不同的DNA结合蛋白之间在空间结构上的相互作用,以及蛋白质与蛋白质之间的相互作用,构成了复杂的基因转录调控机制.反式作用因子的结构特征反式作用因子一般都具有三个不同功能结构域(domain).①DNA结合结构域 与顺式调控元件结合的部位.对大量转录调控因子结构的研究表明,DNA结合结构域大多在100bp以下.大体上有4种结构特征:α螺旋-转角-α螺旋(helix-turn-helix, HTH)结构(图 螺旋-转角-螺旋)、锌指(zinc finger)结构(图 锌指结构)、亮氨酸拉链(leucine zipper)结构(图 亮氨酸拉链)等.②激活基因转录的功能结构域 一般有20-100个氨基酸组成.有时一个反式作用因子可能有一个以上的转录激活区.结构特征有:含有很多带负电荷的α螺旋、富含谷氨酰胺或者富含脯氨酸.③与其他蛋白质因子结合的结构域不同的反式调控因子(转录因子)与顺式调控元件相互作用,启动转录的效率不同.2.选择性启动子 有些真核生物基因具有两个或两个以上的启动子,用于在不同细胞中表达.不同启动子可产生不同的初级转录产物和不相同的蛋白质编码序列.果蝇的乙醇脱氢酶基因是一个典型的例子.这个基因的结构见图8-31A.在幼虫(图8-31B)和成虫期(图8-31C)分别利用不同启动子进行转录.成虫期的转录具有一段很长的5"端前导序列,其中大多数在mRNA加工中去掉.多启动子可使幼虫和成虫具有独立的转录调控.(三)转录后调控在真核生物中,蛋白质基因的转录产物统称为核不均一RNA,必须经过加工才能成为成熟的mRNA分子.在第三章已经讲过,加工过程包括三个方面:加帽、加尾和去掉内含子.转录后的内含子剪切过程在基因表达的调控中具有重要意义.选择性mRNA切割 我们知道,在DNA水平上,真核生物基因与原核生物基因有一个明显的不同之处,也就是真核生物的基因是不连续的,外显子与内含子相间排列,而转录的时候外显子和内含子是一起转录的.转录以后必须降内含子切除,才能形成成熟的mRNA分子.这个过程成为剪接(splicing).同一初级转录产物在不同细胞中可以用不同方式切割加工,形成不同的成熟mRNA分子,使翻译成的蛋白质在含量或组成上都可能不同(图 选择性剪接). (四)翻译水平的调控在真核生物中,基因表达的调控主要发生在转录水平上,但是,翻译水平的调控也是十分重要的.阻遏蛋白与mRNA结合,可以阻止蛋白质的翻译.铁蛋白的功能是在细胞内贮存铁.铁蛋白mRNA的翻译取决于铁的供应.铁供应充足,则铁蛋白合成就多.当细胞中没有铁时,阻遏蛋白与铁蛋白mRNA结合,阻止翻译的进行.当细胞中有铁存在时,阻遏蛋白就不与铁蛋白mRNA结合,使翻译得以进行.成熟的mRNA可以失活状态贮存起来.(五)翻译后调控从mRNA翻译成蛋白质,并不意味着基因表达的调控就结束了.直接来自核糖体的线状多肽链是没有功能的,必须经过加工才具有活性.在蛋白质翻译后的加工过程中,还有一系列的调控机制.1.蛋白质折叠线性多肽链必须折叠成一定的空间结构,才具有生物学功能.在细胞中,蛋白质的折叠必须有伴蛋白的作用下才能完成折叠.2.蛋白酶切割末端切割有些膜蛋白、分泌蛋白,在氨基端具有一段疏水性强的氨基酸序列,称为信号肽,用于前体蛋白质在细胞中的定位.信号肽必须切除多肽链才具有功能.脊椎动物胰腺中形成的胰岛素,最初的长度是105个氨基酸,称为前胰岛素原,在加工中首先将氨基端的24个氨基酸残基切除,成为前体胰岛素,再将中间的一段切除,留下两端有活性的部分,即21个氨基酸残基的A链和30个残基的B链,这两条链再由两个二硫键连接成有生物活性的胰岛素.多聚蛋白质的切割有些新合成的多肽链含有几个蛋白质分子的序列,切割以后产生具有不同功能的蛋白质分子.如脑下丘腺产生的一种多肽链,包括4种不同的激素分子,经蛋白酶切割以后成型.在不同的细胞中切割的方式和位点不同,从而产生多种不同的激素,适应不同细胞生长发育的需要.3、蛋白质的化学修饰简单的化学修饰是将一些小的化学基团,如乙酰基、甲基、磷酸基加到氨基酸侧链上,或者加到氨基端或羧基端.这种修饰的方式是特异的,不同蛋白质可以有完全相同的修饰,相同的蛋白质可以有完全不同的修饰.有些蛋白质经磷酸化活化以后,在基因表达中具有重要的调控作用.复杂的修饰是蛋白质的糖基化(glycosylation),就是将一些分子量很大的碳水化合物加到多肽链上.人类的ABO血型也是蛋白质化学修饰的典型例子.控制ABO血型的是一个复等位基因座位,编码负责将糖基加到红细胞膜上的糖蛋白分子上的酶.这个座位上有三个基因(alleles),编码三个不同的酶.一个是将N-乙酰-半乳糖胺(N-acety-galactosamine)加到糖蛋白上,表现为A血型.第二个酶是将半乳糖(galactose)加到糖蛋白上,表现为B血型.第三个基因编码的是一个没有功能的酶,不能将任何糖加到糖蛋白上,表现为O血型.4、切除蛋白质内含子有些mRNA翻译的最初产物同DNA转录的最初产物一样,具有内含子(intein)序列,位于多肽链序列的中间,经剪接后,蛋白质的外显子(extein)才能连接成为成熟的蛋白质.蛋白质内含子的切割位点十分保守.内含子前面的氨基酸通常是半胱氨酸,仅有少数是丝氨酸,而后面总是组氨酸-天门冬酰氨,紧接着内含子的外显子序列通常是半胱氨酸、丝氨酸或苏氨酸.内含子内的有些序列也是十分保守的.内含子的一个重要特点是具有自动切割加工的能力.例如,果蝇胚胎发育有一种蛋白质Hedgehog,其内含子就能将本身的前提蛋白切割成两个有功能的蛋白质分子.内含子的另一个特点是,有些切割下来的内含子具有核酸内切酶活性.这种酶可以识别DNA序列中与编码自身序列对应但没有自身编码序列的位置,并将其切开,使内含子的编码序列插入这个位置.如果一个细胞中与这个内含子有关的基因是杂合体,一个含有编码内含子的序列,另一个不含编码内含子的序列,加工切割下来的蛋白质内含子可以切开没有编码内含子序列的DNA,使其插入相应序列,使杂合体成为纯合体.
真核生物基因启动子和增强子的异同点???
增强子(enhancer)指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。增强子是通过启动子来增加转录的。增强子能大大增强启动子的活性。增强子有别于启动子处有两点:[1]增强子对于启动子的位置不固定,而能有很大的变动;[2]它能在两个方向产生相作用。一个增强子并不限于促进某一特殊启动子的转录,它能刺激在它附近的任一启动子。首先被发现的增强子是SV40增强子。两个增强子位于基因组的两个串连的72nbp重复中,约在转录起始点上游200bp处,每个72bp重复中有一个。缺失实验显示两个重复缺失一个并不产生什么影响,而如两个均缺失即将大大降低活体内的转录。有人发现,如果将β珠蛋白基因放在含有72bp重复的DNA分子中,它的转录作用在活体内将增高约200倍以上,甚至当此72bp顺序位于离转录起点上游1400bp或下游3000bp时仍有作用。各个基因中的增强子顺序差别较大,但有一个基本的核心顺序(core sequence):AAAGGTGTGGGTTTGG
真核生物基因启动子和增强子的异同点
相同点:都为表达调控的顺式作用元件不同点:启动子是转录起始位点上游与RNA聚合酶结合的一段DNA序列,而增强子是与启动子作用增强转录的一些片段,他的位置不固定可以在启动子下游或上游。
简述克隆真核生物基因组已知基因全长ORF的基本过程。ORF是开放式阅读框。
首先设计好引物,提取RNA、转录成cDNA,扩增、克隆到合适载体
大肠杆菌是否为原核生物还是真核生物
大肠杆菌是一种普通的原核生物。大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌,周身鞭毛,能运动,无芽孢。主要生活在大肠内。主要特点:1、大肠杆菌是细菌,属于原核生物;具有由肽聚糖组成的细胞壁,只含有核糖体简单的细胞器,没有细胞核有拟核;细胞质中的质粒常用作基因工程中的运载体。2.大肠杆菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。3.人体与大肠杆菌的关系:在不致病的情况下(正常状况下),可认为是互利共生(一般高中阶段认为是这种关系);在致病的情况下,可认为是寄生。拓展资料:大肠杆菌是与我们日常生活关系非常密切的一类细菌,学名称作“大肠埃希菌”,属于肠道杆菌大类中的一种。它是寄生在人体大肠和小肠里对人体无害的一种单细胞生物,结构简单,繁殖迅速,培养容易,它是生物学上重要的实验材料。在婴儿刚出生的几小时内,大肠杆菌就经过吞咽在肠道内定居了。正常情况下,大多数大肠杆菌是非常安分守己的,他们不但不会给我们的身体健康带来任何危害,反而还能竞争性抵御致病菌的进攻,同时还能帮助合成维生素K2,与人体是互利共生的关系。只有在机体免疫力降低、肠道长期缺乏刺激等特殊情况下,这些平日里的良民才会兴风作浪,移居到肠道以外的地方,例如胆囊、尿道、膀胱、阑尾等地,造成相应部位的感染或全身播散性感染。因此,大部分大肠杆菌通常被看作机会致病菌。资料参考:百度百科 大肠杆菌
真核生物怎样选择翻译起始位点
由编码区上游的非编码区上的RNA结合酶聚合位点决定.这和原核生物是一样的,它的开始有启始密码.
真核生物与原核生物复制的异同点?
真核生物与原核生物复制的相同点:半保留复制,不连续合成,有复制的起始点与方向,都需要DNA聚合酶,解旋酶等。原核生物与真核生物复制的不同点:1、真核生物为线性DNA,具有多个复制起始位点,形成多个复制叉,DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢。原核生物为一般为环形DNA,具有单一复制起始位点。2、真核生物DNA复制只发生在细胞周期的s期,一次复制开始后在完成前不再进行复制,原核生物多重复制同时进行。3、真核生物复制子大小不一且并不同步。4、原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位点,而真核生物的复制起始位点无固定形式。扩展资料:真核生物相对于原核生物来说其具有细胞核,且细胞大小相对较大,生长速度快。真核生物通常为异养微生物,在生长繁殖过程中能衍生出多种有机酸,在浸矿过程中易于与金属离子形成配合物,有利于有价金属的浸出。原核生物细胞能进行有氧呼吸。有的原核生物,如硝化细菌、根瘤菌,虽然没有线粒体,但却含有全套的与有氧呼吸有关的酶,这些酶分布在细胞质基质和细胞膜上,因此,这些细胞是可以进行有氧呼吸的。有的原核生物如产甲烷杆菌等,没有与有氧呼吸有关的酶,因此,只能进行无氧呼吸。总之,大多数原核生物能进行有氧呼吸。参考资料来源:百度百科-DNA复制参考资料来源:百度百科-真核生物参考资料来源:百度百科-原核生物
真核生物与原核生物dna合成过程有何不同
原核生物与真核生物DNA复制不同的特点: 1真核生物为线性DNA,具有多个复制起始位点,形成多个复制叉,DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢。原核生物为一般为环形DNA,具有单一复制起始位点。 2真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期,一次复制开始后在完成前不再进行复制,原核生物多重复制同时进行。 搜索3真核生物复制子大小不一且并不同步。 4原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位点,而真核生物的复制起始位点无固定形式。 5真核生物有五种DNA聚合酶,需要Mg+。主要复制酶为DNA聚合酶δ(ε),引物由DNA聚合酶α合成。原核生物只有三种,主要复制酶为DNA聚合酶III。 6真核生物末端靠端粒酶补齐,而原核生物以多联体的形式补齐。 7真核生物冈崎片段间的RNA引物由核酸外切酶MF1去除,而原核生物冈崎片段由DNA聚合酶I去除。 8真核生物DNA聚合酶γ负责线粒体DNA合成。 9真核生物DNA聚合酶δ的高前进能力来自于RF-C蛋白与PCNA蛋白的互相作用。原核生物DNA聚合酶III的前进能力来自与γ复合体(夹钳装载机)与β亚基二聚体(β夹钳)的相互作用 望采纳
真核生物的启动子和原核生物的启动子的结构有什么区别?
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。
是所有(原核生物、真核生物和病毒)复制起始位点都共有的特征是。
是所有(原核生物、真核生物和病毒)复制起始位点都共有的特征是。 A.起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段B.起始位点是形成稳定二级结构的回文序列C.多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列D..起始位点旁侧是富含A-T的,易于解旋的DNA序列正确答案:起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段;多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列;.起始位点旁侧是富含A-T的,易于解旋的DNA序列
原核生物与真核生物的DNA聚合酶各有哪些种类?
原核生物DNA聚合酶分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ。Ⅰ主要是起修复的作用(比如光修复),还有就是把RNA引物切除后的空隙填补起来。Ⅱ是参与原核生物SOS修复的酶。Ⅲ是原核生物在DNA延长中起主要作用的酶。再来说真核生物,真核生物的DNA聚合酶分为α,β,γ,δ,ε,。ε类似于原核生物DNA聚合酶Ⅰ,β类似于原核生物DNA聚合酶Ⅱ,δ类似于原核生物DNA聚合酶Ⅲ。α具有引物酶活性,而γ则是作为复制真核生物线粒体内的DNA所需要的酶。扩展资料一般来说,DNA聚合酶具有以下特点:1.这种酶也被称为依赖DNA的DNA聚合酶,因为它需要DNA模板。2.RNA或DNA是必需的引物,这意味着DNA聚合酶是不被初始催化的。3.将DnTP以1000nt/min的速度催化添加到引物的3'-OH端,DNA合成方向为5'~3'。4.这三种DNA聚合酶都是多功能酶,在DNA复制和修复过程的不同阶段起作用。参考资料来源:百度百科—DNA聚合酶参考资料来源:百度百科—原核生物
真核生物与原核生物DNA合成过程有何不同
如果就DNA复制的一般概念来说,我们说的再多也比不过书本详细,所以我想从如何更好的理解DNA复制以及掌握原核生物和真核生物的复制过程并知道它们的区别上讲讲我的想法。 首先,我认为要区别它们首先要了解一般的、大致的过程,并要在头脑中有一个直观的概念,我给你看一个我认为比较细致和准确的教学视频“http://www.tudou.com/programs/view/N_1bPF1W_t4/”。对其中一些单词的翻译 nucleus 细胞核;helicase 解旋酶;single-stranded DNA bingding protien 单链DNA结合蛋白 ;DNA polymerase111 DNA聚合酶3 ;leading strand template 前导链;lagging strand template 滞后链;Okazaki fragment 冈崎片段;RNA primase RNA引物酶; RNA primer RNA 引物;DNA ligase DNA连接酶。希望对你有一点帮助。 其次我想补充下前面回答中不全面的地方:“wustone456”说原核生物DNA不与蛋白质结合是错的,原核生物的DNA与非组蛋白有稀疏的结合,当然结合方式和真核生物不同,主要是非组蛋白覆盖在DNA上,而真核生物DNA是与组蛋白和非组蛋白共同结合的,它们的量大约是DNA:蛋白质=1:2。“匿名”说的前导链前进的方向与复制叉前进方向相同;滞后链合成方向与复制叉前进方向相反。因此,DNA聚合酶的反应方向始终保持5′~3′。 其实因果关系应该倒一倒。“werhmk”说的不对称复制应该就是D-loop复制,它的特点是DNA双链一条链迅速复制完成,而另一条则成为单链。 关于两者复制的区别前面一些人已经互相补充的比较全面了,我就不重复了(呵呵,就当是我借他们的功劳),另外补充一点,真核生物的DNA在复制完成前,复制起点不再开始第二轮的复制,而原核生物则因为复制速度较快所以可以表现为虽只有一个复制单元,但可以有多个复制叉。 最后,两者之所以有这些不同是因为DNA的结构和存在方式都不同。原核生物DNA量比较少,一般只有一条染色体,大多数为单拷贝基因,几乎全部DNA都由功能基因和调控序列组成,几乎每个基因序列都与所编码的蛋白质一一对应,存在转录单元、有重叠基因。而真核生物基因组最大的特点就是喊有大量的重复序列(这也是著名的C值反常现象的由来)。 这些就是我的大致认识,我的回答可能也有不少错误的地方,但还是希望能够对你有所启发。
原核生物,真核生物和病毒复制起始位点都共特征有哪些
原核生物,真核生物和病毒复制起始位点都共特征:起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列起始位点旁侧序列是A-T丰富的,能使DNA螺旋解开
真核生物基因翻译中如何识别起始位点?
起始位点是特定的序列(TATAbox……)有相对应的RNA酶识别那个位点很复杂的……
真核生物与原核生物dna合成过程有何不同
一、复制起始位点不同:1、原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位点。2、真核生物为线性DNA,具有多个复制起始位点,形成多个复制叉,DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢。二、DNA复制时期不同:1、真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期,一次复制开始后在完成前不再进行复制。2、原核生物多重复制同时进行。三、相互作用不同:1、真核生物DNA聚合酶δ的高前进能力来自于RF-C蛋白与PCNA蛋白的互相作用。2、原核生物DNA聚合酶III的前进能力来自与γ复合体(夹钳装载机)与β亚基二聚体(β夹钳)的相互作用。参考资料来源:百度百科-DNA合成
真核生物基因转录前水平的调节主要有哪些方式如题 谢谢了
1.基因丢失:体细胞分化过程必须将某些基因永久性的关闭,最简单有效的方式就是将其丢失。2.基因扩增:发育分化、环境条件的改变,对某些产物的需要量急剧增加--增加该基因的拷贝数。3、基因重排:某些基因片段改变原来的书顺序重新排列。4、甲基化修饰,脊椎动物,DNA上特定的CpG序列的C处可发生甲基化修饰。5、染色质结构的修饰。采纳哦
真核生物基因表达的dna水平调控包括什么方式
1、转录起始水平。这一环节是调控的最主要环节,由对基因转录活性的调控来完成,包括基因的空间结构、折叠状态、DNA上的调控序列、与调控因子的相互作用等。a.活化染色质:在真核生物体内,RNApol与启动子的结合受染色质结构的限制,需通过染色质重塑来活化转录。常态下,组蛋白可使DNA链形成核小体结构而抑制其转录,转录因子若与转录区结合则基因具有转录活性。因而基础水平的转录是限制性的,核小体的解散时必要前提,组蛋白与转录因子之间的竞争结果可以决定是否转录。组蛋白的抑制能力可因其乙酰化而降低。另外,由于端粒位置效应或中心粒的缘故,抑或是收到一些蛋白的调控,真核生物细胞可能出现10%的异染色质,异染色质空间上压缩紧密,不利于转录。b.活化基因:真核生物编码蛋白的基因含启动子元件和增强子元件(启动子:在DNA分子中,RNA聚合酶能够识别、结合并导致转录起始的序列。增强子:指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。),转录因子与启动子元件相互作用调节基因表达;转录激活因子与增强子元件相互作用,再通过与结合在启动子元件上的转录因子相互作用来激活转录。两种元件以相同的机制作用于转录。真核生物RNApol对启动子亲和力很小或没有,转录起始依赖于多个转变路激活因子的作用,而若干个调节蛋白与特定DNA序列的结合大大提高了活化的精确度,无疑是这一作用机制的一大优势。在这一作用中,增强子与适当的调节蛋白作用以增加临近启动子的转录是没有方向性的,典型的增强子可以出现在转录起始位点上游或下游。RNApol与启动子的结合一般需要三种蛋白质的作用,即基础转录因子(又名通用转录因子)、转录激活因子和辅激活因子。能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件上,参与调控靶基因转录的蛋白质又名转录因子。基础转录因子与RNApol结合成全酶复合物并结合到启动子上,转录激活因子可以以二聚体或多聚体的形式结合到DNA靶位点上,远距离或近距离作用域启动子。在远距离作用时,往往还会有绝缘子参与,以阻断邻近的增强子对非想关基因的激活;在近距离作用时,结构转录因子可以改变DNA调控区的形状,使其他蛋白质相互作用、激活转录。2、转录后水平。真核生物mRNA前体须经过5"-加帽、3"-加尾以及拼接过程、内部碱基修饰才能成为成熟度的mRNA,加帽位点与加尾位点、拼接点的选择就成了调控的手段。a.5"-加帽:几乎所有的真核生物和病毒mRNA的5"端都具有帽子结构,其作用为保护mRNA免遭5"外切酶降解、为mRNA的核输出提供转运信号和提高翻译模板的稳定性和翻译效率。实验证实,对于通过滑动搜索起始的转录过程来说,mRNA的翻译活性依赖于5"端的帽子结构。b.3"-加尾:3"UTR序列及结构调节mRNA稳定性和寿命
真核生物转录前的基因调节主要有哪些方式
1.借助甲基化修饰DNA,可关闭基因活性。2,核心组蛋白乙酰化对核小体结构的影响,组蛋白被修饰后相信核 小体的聚合受阴,3,染色质的异染色质化可关闭基因的活性。
真核生物基因转录前水平的调节主要有哪些方式如题
真核生物基因表达调控与原核生物有很大的差异。原核生物同一群体的每个细胞都和外界环境直接接触,它们主要通过转录调控,以开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件(主要是营养水平的变化),故环境因子往往是调控的诱导物。而大多数真核生物,基因表达调控最明显的特征时能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因,从而实现“预定”的,有序的,不可逆的分化和发育过程,并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常的生理功能。真核生物基因表达调控据其性质可分为两大类:第一类是瞬时调控或叫可逆调控,相当于原核生物对环境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种代谢底物浓度或激素水平升降时及细胞周期在不同阶段中酶活性和浓度调节。第二类是发育调节或称不可逆调控,这是真核生物基因表达调控的精髓,因为它决定了真核生物细胞分化,生长,和发育的全过程。据基因调控在同一时间中发生的先后次序,又可将其分为转录水平调控,转录后的水平调控,翻译水平调控及蛋白质加工水平的调控,研究基因调控应回答下面三个主要问题:①什么是诱发基因转录的信号?②基因调控主要是在那个环节(模板DNA转录,mRNA的成熟或蛋白质合成)实现的?③不同水平基因调控的分子机制是什么? 回答上述这三个问题是相当困难的,这是因为真核细胞基因组DNA含量比原核细胞多,而且在染色体上除DNA外还含有蛋白质,RNA等,在真核细胞中,转录和翻译两个过程分别是在两个彼此分开的区域:细胞核和细胞质中进行。一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链;真核细胞DNA与组蛋白及大量非组蛋白相结合,只有小部分DNA是裸露的;而且高等真核细胞内DNA中很大部分是不转录的;真核生物能够有序的根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排,并能根据需要增加细胞内某些基因的拷贝数等。尽管难度很大,科学家们还是建立起多个调控模型。 转录水平的调控 Britten和Davidson于1969年提出的真核生物单拷贝基因转录调控的模型——Britten—Davidson模型。该模型认为在整合基因的5"端连接着一段具有高度专一性的DNA序列,称之为传感基因。在传感基因上有该基因编码的传感蛋白。外来信号分子和传感蛋白结合相互作用形成复合物。该复合物作用于和它相邻的综合基因组,亦称受体基因,而转录产生mRNA,后者翻译成激活蛋白。这些激活蛋白能识别位于结构基因(SG)前面的受体序列并作用于受体序列,从而使结构基因转录翻译。 若许多结构基因的临近位置上同时具有相同的受体基因,那么这些基因就会受某种激活因子的控制而表达,这些基因即属于一个组(set),如果有几个不同的受体基因与一个结构基因相邻接,他们能被不同的因子所激活,那么该结构基因就会在不同的情况下表达,若一个传感基因可以控制几个整合基因,那么一种信号分子即可通过一个相应的传感基因激活几组的基因。故可把一个传感基因所控制的全部基因归属为一套。如果一种整合基因重复出现在不同的套中,那么同一组基因也可以属于不同套。 染色质结构对转录调控的影响 真核细胞中染色质分为两部分,一部分为固缩状态,如间期细胞着丝粒区、端粒、次溢痕,染色体臂的某些节段部分的重复序列和巴氏小体均不能表达,通常把该部分称为异染色质。与异染色质相反的是活化的常染色质。真核基因的活跃转录是在常染色质进行的。转录发生之前,常染色质往往在特定区域被解旋或松弛,形成自由DNA,这种变化可能包括核小体结构的消除或改变,DNA本身局部结构的变化,如双螺旋的局部去超螺旋或松弛、DNA从右旋变为左旋,这些变化可导致结构基因暴露,RNA聚合酶能够发生作用,促进了这些转录因子与启动区DNA的结合,导致基因转录,实验证明,这些活跃的DNA首先释放出两种非组蛋白,(这两种非组蛋白与染色质结合较松弛),非组蛋白是造成活跃表达基因对核算酶高度敏感的因素之一。 的科学家已经认识到,转录水平调控是大多数功能蛋白编码基因表达调控的主要步骤。关于这一调控机制,现有两种假说。一种假说认为,真核基因与原核基因相同,均拥有直接作用在RNA聚合酶上或聚合酶竞争DNA结合区的转录因子,第二种假说认为,转录调控是通过各种转录因子及反式作用蛋白对特定DNA位点的结合与脱离引起染色质构象的变化来实现的。真核生物DNA严密的染色质结构及其在核小体上的超螺旋结构,决定了真核基因表达与DNA高级结构变化之间的必然联系。DNA链的松弛和解旋是真核基因起始mRNA合成的先决条件。 转录后水平的调控 真核生物基因转录在细胞核内进行,而翻译则在细胞质中进行。在转录过程中真核基因有插入序列,结构基因被分割成不同的片段,因此转录后的基因调控是真核生物基因表达调控的一个重要方面,首要的是RNA的加工、成熟。各种基因转录产物RNA,无论rRNA、tRNA还是mRNA,必须经过转录后的加工才能成为有活性的分子。 翻译水平上的调控 蛋白质合成翻译阶段的基因调控有三个方面:①蛋白质合成起始速率的调控;②MRNA的识别;③激素等外界因素的影响。蛋白质合成起始反应中要涉及到核糖体、mRNA蛋白质合成起始因子可溶性蛋白及tRNA,这些结构和谐统一才能完成蛋白质的生物合成。mRNA则起着重要的调控功能。 真核生物mRNA的“扫描模式”与蛋白质合成的起始。真核生物蛋白合成起始时,40S核糖体亚基及有关合成起始因子首先与mRNA模板近5"端处结合,然后向3"方向移行,发现AUG起始密码时,与60S亚基形成80S起始复合物,即真核生物蛋白质合成的“扫描模式”。 mRNA5"末端的帽子与蛋白质合成的关系。真核生物5"末端可以有3种不同帽子:0型、I型和II型。不同生物的mRAN可有不同的帽子,其差异在于帽子的碱基甲基化程度不同。帽子的结构与mRNA的蛋白质合成速率之间关系密切:①帽子结构是mRNA前体在细胞核内的稳定因素,也是mRNA在细胞质内的稳定因素,没有帽子的转录产物会很快被核酸酶降解;②帽子可以促进蛋白质生物合成过程中起始复合物的形成,因此提高了翻译强度;③没有甲基化(m7G)的帽子(如GPPPN-)以及用化学或酶学方法脱去帽子的mRNA,其翻译活性明显下降。 mRNA的先导序列可能是翻译起始调控中的识别机制。可溶性蛋白因子的修饰对翻译也起着重要的调控作用。
原核生物和真核生物的主要差别是什么呢?
大肠杆菌无细胞核;基因组DNA为环状双链DNA,在细胞内折叠成脚手架状;结合有少量蛋白质。大肠杆菌染色体由单个环状双链DNA分子组成,在细胞内被多层折叠成类核体。真核染色体DNA是单个线形双链DNA分子、与组蛋白结合形成核蛋白纤丝,经螺旋折叠后成为染色体二真核生物的基因组分散包含在细胞核的多条染色体中。染色体数目是随物种不同而有差异。转录时,细胞通过碱基互补的原则来生成一条带有互补碱基的mRNA,通过它携带密码子到核糖体中可以实现蛋白质的合成。与DNA的复制相比,转录有很多相同或相似之处,亦有其自己的特点。转录中,一个基因会被读取并复制为mRNA。就是说,以特定的DNA片段作为模板,以DNA依赖的RNA合成酶作为催化剂,合成前体mRNA。在体内,转录是基因表达的第一阶段,并且是基因调节的主要阶段。转录可产生DNA复制的引物,在反转录病毒感染中也起到重要作用。转录仅以DNA的一条链作为模板。被选为模板的单链叫模板链,又称信息链、无义链;另一条单链叫非模板链,又称编码链,有义链。DNA上的转录区域称为转录单位。扩展资料:在原核生物基因或操纵子的末端通常有一段终止序列即终止子;RNA合成就在这里终止。真核生物RNA的转录与原核生物RNA的转录过程在总体上基本相同,但是,其过程要复杂得多,主要有以下几点不同:1、真核生物RNA的转录是在细胞核内进行的,而蛋白质的合成则是在细胞质内进行的。所以,RNA转录后首先必须从核内运输到细胞质内,才能指导蛋白质的合成。2、真核生物一个mRNA分子一般只含有一个基因,原核生物的一个mRNA分子通常含有多个基因,而除少数较低等真核生物外,一个mRNA分子一般只含有一个基因,编码一条多肽链。参考资料来源:百度百科——转录参考资料来源:百度百科——染色体DNA
真核生物基因表达调控有哪些环节
真核生物基因表达调控与原核生物有很大的差异。原核生物同一群体的每个细胞都和外界环境直接接触,它们主要通过转录调控,以开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件(主要是营养水平的变化),故环境因子往往是调控的诱导物。而大多数真核生物,基因表达调控最明显的特征时能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因,从而实现“预定”的,有序的,不可逆的分化和发育过程,并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常的生理功能。真核生物基因表达调控据其性质可分为两大类:第一类是瞬时调控或叫可逆调控,相当于原核生物对环境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种代谢底物浓度或激素水平升降时及细胞周期在不同阶段中酶活性和浓度调节。第二类是发育调节或称不可逆调控,这是真核生物基因表达调控的精髓,因为它决定了真核生物细胞分化,生长,和发育的全过程。据基因调控在同一时间中发生的先后次序,又可将其分为转录水平调控,转录后的水平调控,翻译水平调控及蛋白质加工水平的调控,研究基因调控应回答下面三个主要问题:①什么是诱发基因转录的信号? ②基因调控主要是在那个环节(模板DNA转录,mRNA的成熟或蛋白质合成)实现的?③不同水平基因调控的分子机制是什么? 回答上述这三个问题是相当困难的,这是因为真核细胞基因组DNA含量比原核细胞多,而且在染色体上除DNA外还含有蛋白质,RNA等,在真核细胞中,转录和翻译两个过程分别是在两个彼此分开的区域:细胞核和细胞质中进行。 一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链;真核细胞DNA与组蛋白及大量非组蛋白相结合,只有小部分DNA是裸露的;而且高等真核细胞内DNA中很大部分是不转录的;真核生物能够有序的根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排,并能根据需要增加细胞内某些基因的拷贝数等。尽管难度很大,科学家们还是建立起多个调控模型。 转录水平的调控 Britten和Davidson于1969年提出的真核生物单拷贝基因转录调控的模型——Britten—Davidson模型。该模型认为在整合基因的5"端连接着一段具有高度专一性的DNA序列,称之为传感基因。在传感基因上有该基因编码的传感蛋白。外来信号分子和传感蛋白结合相互作用形成复合物。该复合物作用于和它相邻的综合基因组,亦称受体基因,而转录产生mRNA,后者翻译成激活蛋白。这些激活蛋白能识别位于结构基因(SG) 前面的受体序列并作用于受体序列,从而使结构基因转录翻译。 若许多结构基因的临近位置上同时具有相同的受体基因,那么这些基因就会受某种激活因子的控制而表达,这些基因即属于一个组(set),如果有几个不同的受体基因与一个结构基因相邻接,他们能被不同的因子所激活,那么该结构基因就会在不同的情况下表达,若一个传感基因可以控制几个整合基因,那么一种信号分子即可通过一个相应的传感基因激活几组的基因。故可把一个传感基因所控制的全部基因归属为一套。如果一种整合基因重复出现在不同的套中,那么同一组基因也可以属于不同套。 染色质结构对转录调控的影响 真核细胞中染色质分为两部分,一部分为固缩状态,如间期细胞着丝粒区、端粒、次溢痕,染色体臂的某些节段部分的重复序列和巴氏小体均不能表达,通常把该部分称为异染色质。与异染色质相反的是活化的常染色质。真核基因的活跃转录是在常染色质进行的。转录发生之前,常染色质往往在特定区域被解旋或松弛,形成自由DNA,这种变化可能包括核小体结构的消除或改变,DNA本身局部结构的变化,如双螺旋的局部去超螺旋或松弛、DNA从右旋变为左旋,这些变化可导致结构基因暴露,RNA聚合酶能够发生作用,促进了这些转录因子与启动区DNA的结合,导致基因转录,实验证明,这些活跃的DNA首先释放出两种非组蛋白,(这两种非组蛋白与染色质结合较松弛),非组蛋白是造成活跃表达基因对核算酶高度敏感的因素之一。 更多的科学家已经认识到,转录水平调控是大多数功能蛋白编码基因表达调控的主要步骤。关于这一调控机制,现有两种假说。一种假说认为,真核基因与原核基因相同,均拥有直接作用在RNA聚合酶上或聚合酶竞争DNA结合区的转录因子,第二种假说认为,转录调控是通过各种转录因子及反式作用蛋白对特定DNA位点的结合与脱离引起染色质构象的变化来实现的。真核生物DNA严密的染色质结构及其在核小体上的超螺旋结构,决定了真核基因表达与DNA高级结构变化之间的必然联系。DNA链的松弛和解旋是真核基因起始mRNA合成的先决条件。 转录后水平的调控 真核生物基因转录在细胞核内进行,而翻译则在细胞质中进行。在转录过程中真核基因有插入序列,结构基因被分割成不同的片段,因此转录后的基因调控是真核生物基因表达调控的一个重要方面,首要的是RNA的加工、成熟。各种基因转录产物RNA,无论
基因调控的真核生物
真核生物的基因调控比原核生物复杂得多。这是因为这两类生物在三个不同水平上存在着重大的差别:①在遗传物质的分子水平上,真核细胞基因组的DNA含量和基因的总数都远高于原核生物,而且 DNA不是染色体中的唯一成分,DNA和蛋白质以及少量的RNA构成以核小体为基本单位的染色质;②在细胞水平上,真核细胞的染色体包在核膜里面,转录和翻译分别发生在细胞核和细胞质中,这两个过程在时间上和空间上都是分开的,而且在转录和翻译之间存在着一个相当复杂的 RNA加工过程;③在个体水平上,真核生物是由不同的组织细胞构成的,从受精卵到完整个体要经过复杂的分化发育过程,除了那些为了维持细胞的基本生命活动所必需的基因之外,其他不同组织的细胞中的基因总是在不同的时空序列中被活化或受阻遏。与分化发育有关的基因调控机制是发生遗传学研究的主要内容。染色体DNA水平上的基因调控 通过改变基因组中有关基因的数量和顺序结构而实现的基因调控。 在发育过程中一些体细胞失去了某些基因,这些基因便永不表达,这是一种极端形式的不可逆的基因调控。在某些线虫、原生动物、甲壳动物发育过程中的体细胞有遗传物质丢失现象。在这些生物中,只有生殖细胞才保留着该种生物基因组的全套基因。例如在马副蛔虫(Ascaris megacephala)卵裂的早期就发现有染色体的丢失现象。蜜蜂的工蜂和蜂后是二倍体,而单倍体则发育成为雄蜂。这也可以认为是一种通过染色体丢失的基因调控。 另一种改变基因数量而调节基因表达的方式称为基因扩增。基因扩增是细胞短期内大量产生出某一基因拷贝的一种非常手段。某些脊椎动物和昆虫的卵母细胞能够专一性地增加编码核糖体RNA的DNA(rDNA)序列。例如非洲爪蟾(Xenopus laevis)的卵母细胞中的rDNA的拷贝数可由平时的 1500急剧增加至2000000。这一基因扩增仅发生在卵母细胞中,它适应于胚胎发育中对于大量核糖体的需要。当胚胎期开始时这些染色体外的rDNA拷贝即失去功能并逐渐消失。除了rDNA的专一性扩增以外,还发现果蝇的卵巢囊泡细胞中的绒毛膜蛋白质基因在转录之前也先进行专一性的扩增。通过这一手段,细胞在很短的时间内积累起大量的基因拷贝,从而合成出大量的绒毛膜蛋白质。 改变基因组中有关基因顺序结构的基因调控方式。哺乳动物的免疫球蛋白的可变区与恒定区的顺序分别由不同的基因片段编码。它们处于同一染色体上但是相距较远,中间还有一些编码连接区的DNA顺序。在产生抗体的浆细胞成熟过程中,这三个序列通过染色体重排而成为一个完整的转录单位。由于可变区基因片段为数众多,而且不同的连接方式又带来相应的核苷酸顺序的变化,所以通过这种形式的 DNA重排可以产生种类繁多的免疫球蛋白基因(见免疫遗传学)。在啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的细胞中有关接合型的两个基因a和 α究竟哪一个表达取决于一种特殊的转座因子的移位。但就大多数已经发现的真核生物的转座因子来讲,它们是否参与正常的基因调控还没有定论。转录水平上的基因调控 真核生物的基因调控主要表现在对基因转录活性的控制上而不涉及 DNA序列在数量和结构上的改变。转录水平上的基因调控可以通过不同的途径实现。 染色质处在固缩的状态称为异染色质化。在异染色质化部位的基因的转录活性显著降低。真核生物可以改变染色体某一区域的异染色质化的程度而控制基因的表达。雌性哺乳动物细胞中的一个 X染色体的失活便是高度异染色质化的结果(见剂量补偿效应)。基因由于改变位置而处在异染色质区附近时,转录作用也会受到阻碍(见位置效应)。粉蚧科的一种介壳虫有两类个体,一类个体的细胞中的10个染色体都没有异染色质化,因而都是有功能的;另一类个体细胞的 10个染色体中有5个高度异染色质化,因而是没有功能的。这就造成了和蜜蜂相似的情况,蜜蜂的二倍体是雌性的,单倍体是雄性的;在这里则前一类个体是雌性的,而后一类个体是雄性的。与异染色质化相反的情况是染色质的活化。在活化的染色质中,基因DNA以某种不同的方式装配到染色质的核小体中,使RNA多聚酶能够转录染色质中的DNA。研究结果表明凡有基因表达活性的染色质 DNA对核酸内切限制酶的降解作用比没有转录活性的染色质要敏感得多。例如鸡的网织细胞能大量合成珠蛋白,从这种细胞中分离的含珠蛋白基因的染色质DNA易遭受DNA酶I的降解作用,而大多数其他的染色质DNA则不被降解,在不合成珠蛋白的鸡输卵管细胞中含珠蛋白基因的染色质 DNA也不被这种酶降解。在活化的染色质中 DNA的超螺旋状态有所改变,这是基因活化的前提。 真核细胞修饰 DNA的主要途径是胞嘧啶(c)在5位上的甲基化反应。5-甲基胞嘧啶通常位于鸟嘌呤(G)的旁边。可见 GC顺序最容易被甲基化。在刚刚完成复制的 DNA分子中只有母链(模板链)是甲基化的。新生 DNA链的甲基化在母链的指导下进行。用限制酶进行分析的结果表明在不转录的DNA中的GC有 70%以上是甲基化的,而在表达活性高的DNA中,GC顺序只有20~30%是甲基化的。这意味着DNA甲基化的作用也是一种基因调控手段。蛋白质也可以被修饰,修饰作用包括乙酰化、磷酸化等。除了组蛋白和染色体DNA牢固结合以外,许多非组蛋白也可以和 DNA相结合,对这些蛋白质的修饰作用同样能改变它们与 DNA的结合方式,并改变染色质和核小体的结构,从而影响基因的转录活性。某些非组蛋白成分还能和激素相结合而激活某些基因。此外,RNA聚合酶也可以由于被修饰而改变活性。 细菌的代谢作用直接受环境的影响,它的基因调控的信号常来自环境因素。多细胞的高等生物的代谢作用较少为环境所影响,它的基因调控的信号常来自体内的激素。在摇蚊(Chironomus)和果蝇(Drosophila)等双翅目昆虫的唾腺中的巨大的多线染色体上可以看到一条条各有特征的横纹。在幼虫和蛹期的各个发育时期可以看到某些横纹变得疏松膨大,这膨大处称为疏松区。疏松区的出现有一定的时间表,而且各个疏松区出现以后隔一定时间又消失。这些部位是合成大量RNA的部位,而且通过分子杂交可以证明疏松区的成分具有mRNA的性质。用蜕皮激素处理幼虫或离体的唾腺细胞,可以诱发某些横纹形成疏松区,意味着某些基因被激活。这是激素诱发特定基因的转录的最为直观的证据。在高等动物中,注射雌性激素能促使公鸡或小鸡的肝脏细胞中产生卵黄蛋白原mRNA并合成卵黄蛋白原;注射孕酮能促使爬行动物或鸟类的输卵管细胞产生卵清蛋白mRNA并合成卵清蛋白;脑垂体前叶的促乳腺激素能促使哺乳动物的乳腺细胞合成酪蛋白。甾体激素作用的机制一般认为是这样的,它首先和靶细胞的细胞质中的受体蛋白结合成为激素和受体的复合物,然后这一复合物进入细胞核,在染色体上有某些非组蛋白存在的情况下,复合物便能结合在染色体的特定位置上,从而促使特定基因转录。 与原核生物不同,真核生物有三种不同的 RNA多聚酶,它们各自负责不同类型的基因的转录。从表中不难看出由RNA多聚酶Ⅰ和Ⅲ转录的RNA都与所有细胞的生命活动的基本功能──翻译有关,而只有 RNA多聚酶Ⅱ才能转录结构基因而进一步产生蛋白质。显然这种分工反映了这三类基因在表达机制上的重大差别(见表)。在转录启动时,不同的RNA多聚酶能识别不同类型的基因,识别的机制在于每种类型的基因都有共同或类似的调控顺序。在活体和离体的实验中已经证明在 RNA多聚酶Ⅱ的离转录起点的上游(5′方向)约 25~30个核苷酸处,有一段长约 8~10个核苷酸的相当保守的、富含A(腺嘌呤核苷酸)和T(胸腺嘧啶核苷酸)的核苷酸顺序,称为TATA框。有证据表明在转录起始的上游更远的部位,还有其他核苷酸顺序也与 RNA多聚酶Ⅱ的正常活动有关。在由RNA多聚酶Ⅲ转录的5SRNA基因的内部(而不是在它的转录起点的上游)有一段与转录控制有关的顺序,长约30碱基对,它的存在对该基因转录的起始起着控制作用。已经证明这段顺序能专一性地结合一种蛋白质因子,后者可以指导 RNA多聚酶Ⅲ从它的结合位置的上游约50碱基对处开始转录。RNA加工过程中的调控 真核生物的RNA加工过程主要包括三个步骤:①在新生RNA的5′端加上一个甲基化的鸟嘌呤核苷酸,形成一个所谓的帽子(cap)即m7GpppN(m7G是7-甲基鸟嘌呤核苷,P是磷酸,N是 RNA的5′端第一个核苷酸)这一过程通常发生在新生链完成之前。②在转录后的RNA3′部位上加上多聚腺嘌呤核苷酸(多聚A)尾部。这种加尾作用一般不直接发生在转录初产物的3′末端上,而另外需要核酸内切酶的作用产生一个新的3′末端,然后再加上多聚A。③对于具有内含子的那部分RNA顺序必须被切除,接着两边的外显子再重新连起来,这一过程称为拼接。拼接是个十分精确的过程,它的机制还没有阐明,但几乎所有的内含子在5′边界处都有CT顺序,在3′边界处都有AG顺序。多聚A加尾作用一般发生在拼接之前,但不总是如此。还不清楚影响这个过程的各种因素,但已经知道同一种基因的转录产物前体mRNA可以被加工成几种不同的mRNA。几乎所有的真核生物的 mRNA都有一个5′帽端,但并不是所有基因的mRNA都有3′多聚A尾部,也不是所有基因的mRNA都必须经过拼接。根据这后两种加工过程的有无和复杂程度,可将真核基因的转录单位分为两大类型:一类是简单的只编码产生一种蛋白质的基因,另一类是复杂的编码两种或更多种蛋白质的转录单位(图2)。在3′端加尾部位或拼接部位上的变化都会使同一基因最终形成不同的蛋白质产物。图2a是表示多聚 A加尾部位不同而使基因终产物不同的模式,属于这种情况的有腺病毒的晚期基因、小鼠免疫球蛋白的重链基因和一种多肽激素降血钙素基因。图2b是表示拼接部位不同而使基因终末产物不同的模式,迄今为止仅在哺乳动物细胞的病毒(如腺病毒、SV40病毒、多瘤病毒和反转录病毒等)中发现有这种形式的加工调控。 翻译后控制的事例不多。一般认为脑垂体后叶细胞产生的促肾上腺皮质激素和脂肪酸释放激素是由同一原始翻译产物经不同的加工而形成的。迄今为止对于真核生物基因调控作用的了解仍然处在探索的阶段,特别是对于高等动植物的基因调控过程了解得更少,还不能形成一个完整的模式。1972年美国学者E.戴维森和R.J.布里顿在实验事实还不充分的情况下提出了一个真核生物的基因调控模型,这一模型也可以用来解释真核生物中大量的脱氧核糖核酸重复顺序的功用。按照这一模型,外来的信号物质和感应蛋白结合后作用于感应基因,于是综合基因组转录产生激活蛋白的mRNA,并进一步合成激活蛋白,这些激活蛋白又作用于结构基因前面的接受顺序,于是结构基因转录而产生一系列的酶或其他蛋白质。在这模型中假定感应基因便是一些重复顺序,又假定各个结构基因分布在染色体的不同位置上。这一模型企图解释重复顺序的功能以及分布在不同位置上的基因怎样能被协调控制。曾经发现在真核生物的细胞核中存在着大量与结构基因无关的RNA,这一事实是和这一模型符合的。这一模型还是一个有待充分验证的假说。这一模型提出以后,又出现了一些修改这一模型的假说,它们都可以作为进一步研究的出发点。
真核生物都是多细胞生物吗
不对,酵母是真核,但是是单细胞,原生动物都是真核,也是单细胞。
真核生物都是多细胞生物
多细胞生物都是真核生物多细胞的原核生物是存在的,比如蓝藻中的螺旋藻,比如放线菌。但跟多细胞真核生物相比,多细胞原核生物的细胞之间分化程度低,分工较少。多细胞生物,一定是真核生物。是否是真核生物就是看该生物细胞有没有成型的细胞核来判断的,多细胞生物都有成型的细胞核,所以是多细胞生物。原核生物大多是单细胞的,也有多细胞的,另外还有非细胞结构的如病毒。真核生物有单细胞的,如酵母,但是大多数的真核生物都是多细胞的,如各类动植物。
多细胞生物都是真核生物么?求解!
真核生物eukaryotes 由真核细胞构成的生物.包括原生生物界、真菌界、植物界和动物界.定义:真核生物是所有单细胞或多细胞的、其细胞具有细胞核的生物的总称,它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物. 多细胞生物是指由多个、分化的细胞组成的生物体,但其生命开始于一个细胞——受精卵,经过细胞分裂和分化,最后发育成成熟个体;其分化的细胞各有不同的、专门的功能.在许多分化细胞的密切配合下,生物体能完成一系列复杂的生命活动,如免疫等.都是真核生物,没有有原核生物的,病毒就更不用说啦. 多细胞生物都是真核生物!
多细胞生物都是真核生物么
多细胞生物都是真核生物多细胞的原核生物是存在的,比如蓝藻中的螺旋藻,比如放线菌。但跟多细胞真核生物相比,多细胞原核生物的细胞之间分化程度低,分工较少。多细胞生物,一定是真核生物。是否是真核生物就是看该生物细胞有没有成型的细胞核来判断的,多细胞生物都有成型的细胞核,所以是多细胞生物。原核生物大多是单细胞的,也有多细胞的,另外还有非细胞结构的如病毒。 真核生物有单细胞的,如酵母,但是大多数的真核生物都是多细胞的,如各类动植物。
在真核生物的基因中,编码区得外显子和内含子分别有什么作用
首先,外显子和内含子都是真核生物结构基因里的DNA序列。真核生物基因为断裂基因,包括编码区(能转录形成mRNA并最终能形成多肽链的DNA序列)和非编码区(也叫侧翼序列,不能转录形成mRNA的DNA序列,但含有启动子,增强子,终止子等调控序列)。其编码区里能编码多肽链的DNA序列为外显子,不能编码多肽链的DNA序列为内含子。外显子与内含子镶嵌排列。内含子以GT开始,以AG结束,称为GT-AG规则,是RNA剪接信号。
真核生物和原核生物编码区和非编码区的区别是什么
真核生物和原核生物都有编码区和非编码区之分,但只有真核生物的编码区有外显子和内含子的区别
真核生物和原核编码区和非编码区
非编码区对基因的表达主要起调控作用,如启动子等真核生物基因的编码区是不连续的,分为外显子和内含子(其中外显子是可以最终实现表达(表现在蛋白质的一级结构上),内含子则最终不能表达(所以真核生物基因表达过程中,转录产物——信使RNA不能直接进行翻译,而是要修剪掉内含子部分后才能去指导翻译)。原核生物的基因是连续的,所以谈不上外显子、内含子的区分。引物主要用于基因体外扩增,就是PCR技术,比如说人的基因组信息量很大,我们体外扩增的时候只需要扩增其中的一小段,问题是基因组DNA已经提取出来了,但是我要扩增的这一段基因我怎么才能定位出来呢,也就是说我怎么才能保证我扩增出来不是其他的基因片段呢,这就是引物在起作用,而且利用DNA扩增DNA片段 需要用到DNA聚合酶,光有酶和材料(脱氧核糖核苷酸)不行,必须还要有一段DNA引物,如果要扩增的片段的两头都已经被限制死了的话,那就需要一对引物了。一个引物与感兴趣区域一端的一条DNA模板链互补,另一个引物与感兴趣区域另一端的另一条DNA模板链互补。哪不懂再问,涉及的知识点多,所以问起来就得一步一步的拆
一个真核生物的基因 编码区为什么不是连续的 内含子外显子不都属于编码区吗
基因分为编码区和非编码区,编码区中又有外显子和内含子。之所以说“一个真核生物的基因 编码区为什么不是连续的”是因为编码区中的内含子是不能指导蛋白质的合成的或者说是不表达的,所以我们一般说它是不连续的。而原核生物的基因只有外显子没有内含子,所以我们一般说它是连续的。
真核生物与原核生物都有内含子吗?
原核生物和真核生物在基因表达过程中表达片段有所差别,但不能说哪种表达机制更有利.原核生物没有内含子:可以使得生物体在基因表达过程中,边转录边翻译,这样可以极大加快代谢速率(多数原核生物是微生物),但也易出错.真核生物有内含子:基因表达过程,先在细胞核转录,在于细胞质中核糖体上翻译,其中有大量的检测DNA是否转录合格的机制(其中就有:内含子中的转录错误不会对翻译蛋白质有影响),这样虽然真核生物代谢相对较慢,但是其基因的表达错误率相对较低.所以对于生物而言,有没有内含子都无所谓有不有利.因为这些只是不同生物的不同选择机制罢了.PS:每个生物在空间上和时间上都是一个不朽的传奇,没有好坏之分.(个人的一点见解)
1.“内含子”真的不能表达吗?2.难道只有真核生物才有内含子吗?
终于在《分子遗传学》(南京大学出版社 孙乃恩、孙东旭、朱德煦编著)中找到几个例证。 1.70年代末刚发现intron(内含子)时,人们普遍认为它是真核基因的“真质标记”,是一种不表达成蛋白质的(即内含而不外显的)核酸序列,因而中译名把它叫做“内含子”。可是时过不久,人们就发现酵母线粒体细胞色素b基因的一个intron是编码一种叫做成熟酶的蛋白质的,而且这个蛋白质是细胞色素bmRNA前体的拼接过程所不可缺少的。 2.关于exon(外显子),通常真核生物基因的首尾两个exon也只有一部分序列编码蛋白质;后来又相继发现若干基因的首尾exon完全不编码蛋白质的情况,例如人类尿激酶原基因的第一个exon的88个核苷酸全部不编码蛋白质。 3.1984年,Chu等人发现了T4噬菌体胸腺嘧啶核苷酸合成酶的基因中有一个1017个核苷酸的intron,这就使得intron是真核基因的真质标记之说从此告终。
真核生物的基因转到真核生物中要把内含子去掉吗
真核生物的基因转到真核生物中要把内含子去掉真核生物的基因中编码蛋白质的序列中有内含子和外显子之分,其中内含子是不能决定氨基酸的序列。真核生物的细胞核基因转录成mRNA后要进行加工,将内含子转录的部分剪切掉,只剩下外显子转录的部分。而原核生物的基因中没有内含子和外显子之分,基因转录后也不进行上面所说的那些加工过程。所以基因工程中如果将真核生物的基因转入原核生物的细胞中是不能表达出原来的蛋白质的。
为什么真核生物有内含子它起着有什么作用
因为只有真核生物才有内含子 内含子(introns)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.内含子可能含有“旧码”,就是在进化过程中丧失功能的基因部分.正因为内含子对翻译产物的结构无意义,它比外显子累积有更多的突变.
为什么真核生物需要内含子 知乎
多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开,每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成的mRNA中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内含子,进行了下面的实验:步骤①:获取该基因的双链DNA片段及其mRNA;步骤②:加热DNA双链使之成为单链,并与步骤①所获得的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子;步骤③:制片、染色、电镜观察,可观察到图中结果。请回答:(1)图中凸环形成的原因是(),说明该基因有()个内含子。(2)如果现将步骤①所获得的mRNA逆转录得到DNA单链,然后该DNA单链与步骤②中的单链DNA之一按照碱基配对原则形成双链分子,理论上也能观察到凸环,其原因是逆转录得到的DNA单链中不含有()序列。(3)DNA与mRNA形成的双链分子中碱基配对类型有()种,分别是()。查看解析答案(1)DNA中有内含子序列,mRNA中没有其对应序列,变性后形成的DNA单链之一与mRNA形成双链分子时,该单链DNA中无法与mRNA配对的序列能形成凸环7(2)内含子(3)3A---UT---AC---G解析基因经转录、加工形成的mRNA中只含有编码蛋白质的序列,DNA中有内含子序列,mRNA中没有其对应序列,所以图中单链DNA中无法与mRNA配对的序列能形成凸环,图中有7个凸环,所以有7个内含子,DNA与mRNA形成的双链分子中碱基配对类型有A---U、T---A、C---G3种。
为什么真核生物有内含子它起着有什么作用
因为只有真核生物才有内含子内含子(introns)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。内含子可能含有“旧码”,就是在进化过程中丧失功能的基因部分。正因为内含子对翻译产物的结构无意义,它比外显子累积有更多的突变。
原核生物和真核生物的区别
1.细胞核有无.真核生物有双层膜包围的细胞核,原核生物只有DNA分子集中的核区或称拟核,无膜包裹. 2.细胞壁成分.真核生物有以纤维素和果胶质为主的细胞壁(植物),以葡聚糖和甘露聚糖为主的细胞壁(酵母),以几丁质为主的细胞壁(多细胞真菌)或无细胞壁(动物、黏菌),原核生物有肽聚糖为主的细胞壁(细菌、放线菌)或无细胞壁(支原体). 3.细胞膜成分.真核生物细胞膜含固醇,原核生物除支原体外细胞膜中均无固醇. 4.DNA形态.真核生物基因组DNA为线性,分裂间期为30nm螺线管,分裂期高度盘绕成染色体.原核生物基因组为一高度盘绕的环状超螺旋DNA. 5.DNA结合蛋白.真核生物DNA与组蛋白结合,形成核小体结构.原核生物DNA裸露. 6.基因结构.真核生物基因中存在大量内含子等非编码区.原核生物无. 7.基因表达.真核生物的RNA转录本为单顺反子,必须经过加工切除内含子,成为mRNA进入胞质后才能翻译.原核生物的RNA转录本直接作为mRNA,为多顺反子,可以边转录边翻译. 8.蛋白质修饰.真核生物的蛋白存在糖基化修饰.原核生物无. 9.细胞质基质形态.真核生物细胞质基质中有细胞骨架,能流动.原核生物基质无细胞骨架,不流动. 10.细胞器形态.真核生物细胞有多种以单位膜包裹的细胞器,有复杂的内膜系统(内质网、高尔基体等).原核生物只有核糖体一种细胞器,无内膜系统. 11.细胞分裂方式.真核生物为有丝分裂、减数分裂和无丝分裂.原核生物为简单二分裂. 12.细胞分化.真核生物除单细胞和少数多细胞群体外均有.原核生物均无,全部为单细胞或群体. 12.有性生殖.真核生物绝大部分行有性生殖.原核生物无.
真核生物与原核生物DNA超螺旋的相同点
真核生物与原核生物DNA超螺旋的相同点:1、真核生物与原核生物DNA超螺旋结构单位相同,均为脱氧核苷酸。2、真核生物与原核生物DNA超螺旋碱基相同,均为ATGC。3、真核生物与原核生物DNA超螺旋螺旋方式相同,都是碱基在内侧,遵循碱基互补配对原则。脱氧核苷在外侧构成基本骨架,反向平行盘旋。真核生物是由真核细胞构成的生物,包括原生生物界、真菌界、植物界和动物界。是所有单细胞或多细胞的、其细胞具有细胞核的生物的总称,它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。原核生物是由原核细胞组成的生物,是没有成形的细胞核或线粒体的一类单细胞生物。包括蓝细菌、细菌、古细菌、放线菌、螺旋体、支原体。超螺旋是双螺旋进一步扭曲形成的更高层次的空间结构,包括DNA扭曲、超螺旋、多重螺旋和连环等。DNA正常的双螺旋结构处于能量最低状态,双螺旋中没有张力而处于松弛状态。如果这种正常双螺旋额外增加或减少螺旋圈数,就会使双螺旋内的原子偏离正常的位置而产生张力,这样正常的双螺旋就发生扭曲而形成超螺旋。
原核生物和真核生物细胞壁的区别是什么
1、有无细胞核。真核生物是指其细胞是真核的,即细胞中有固定的细胞核,外有核膜包裹,比如植物,动物,和真菌类(酵母菌,霉菌)都是真核生物;而原核生物的细胞是原核细胞,即细胞中无成形的细胞核,只有一个没有核膜包围的核区,比如细菌,蓝藻,放线菌,支原体,衣原体,立克氏体等。2、细胞壁组成原核生物细胞中只有核糖体、DNA的形态;细胞壁的组成(有细胞壁的),原核是由肽聚糖和脂多糖组成,真核是纤维素或果胶。3、形状不同原核生物一般是环形的,真核是链状的。扩展资料与真核生物的种类相比,已发现的原核生物种类虽不甚多,但其生态分布却极其广泛,生理性能也极其庞杂。有的种类能在饱和的盐溶液中生活;有的却能在蒸馏水中生存;有的能在0℃下繁殖;有的却以70℃为最适温度;有的是完全的无机化能营养菌,以二氧化碳为唯一碳源;有的却只能在活细胞内生存。在进行光合作用的原核生物中,有的放氧,有的不放氧;有的能在pH为10 以上的环境中生存,有的只能在pH为1左右的环境中生活;有的只能在充足供应氧气的环境中生存,而另外一些细菌却对氧的毒害作用极其敏感。有的可利用无机态氮,有的却需要有机氮才能生长;还有的能利用分子态氮作为唯一的氮源等。参考资料:百度百科-原核生物
原核细胞的细胞质由什么构成以及真核生物
原核细胞的主要结构有细胞膜、细胞质、核糖体,以及由一条裸露的DNA双链所构成的拟核。 真核细胞指具有完整的细胞核结构的细胞,包括动物细胞、真菌和植物细胞主要区别是有无成形的细胞核,也可以说是有无核膜细胞质 ,原核细胞的细胞质中有质粒DNA ,真核细胞的细胞质基质中没有像质粒那样的DNA,而只有线粒体、叶绿体中有环状裸露DNA 细胞壁成分, 原核:肽聚糖和壁酸组成 真核:纤维素和果胶由原核细胞构成原核生物,如:蓝藻,细菌和放线菌;由真核细胞构成真核生物,如:真菌,植物和动物.
简述真核生物转录水平的调控机制.(希望能简洁点,)
简述真核生物转录水平的调控机制? 答:真核生物在转录水平的调控主要是通过反式作用因子、顺式作用元件和RNA聚合酶的相互作用来完成的,主要是反式作用因子结合顺式作用元件后影响转录起始复合物的形成过程. 1、转录起始复合物的形成:真核生物RNA聚合酶识别的是由通用转录因子与DNA形成的蛋白质-DNA复合物,只有当一个或多个转录因子结合到DNA上,形成有功能的启动子,才能被RNA聚合酶所识别并结合.转录起始复合物的形成过程为:TFⅡD结合TATA盒;RNA聚合酶识别并结合TFⅡD-DNA复合物形成一个闭合的复合物;其他转录因子与RNA聚合酶结合形成一个开放复合物.在这个过程中,反式作用因子的作用是:促进或抑制TFⅡD与TATA盒结合;促进或抑制RNA聚合酶与TFⅡD-DNA复合物的结合;促进或抑制转录起始复合物的形成. 2、反式作用因子:一般具有三个功能域(DNA识别结合域、转录活性域和结合其他蛋白结合域);能识别并结合上游调控区中的顺式作用元件;对基因的表达有正性或负性调控作用. 3、转录起始的调控:⑴反式作用因子的活性调节: A.表达式调节——反式作用因子合成出来就具有活性; B.共价修饰——磷酸化和去磷酸化,糖基化; C.配体结合——许多激素受体是反式作用因子; D.蛋白质与蛋白质相互作用——蛋白质与蛋白质复合物的解离与形成. (1)反式作用因子与顺式作用元件的结合:反式作用因子被激活后,即可识别并结合上游启动子元件和增强子中的保守性序列,对基因转录起调节作用. (2)反式作用因子的作用方式——成环、扭曲、滑动、Oozing. (3)反式作用因子的组合式调控作用:每一种反式作用因子结合顺式作用元件后虽然可以发挥促进或抑制作用,但反式作用因子对基因调控不是由单一因子完成的而是几种因子组合发挥特定的作用. 希望能帮上您,
顺式作用原件和反式作用因子是指对真核生物而言的么?弱化子为什么不算顺式作用原件?
是的,只有真核生物才叫顺式作用原件和反式作用因子,在原核中叫操纵子。你说的弱化子是不是衰减子??衰减子是原核生物才有的。真核基因中有负调控元件(由于翻译的问题,我直接说英文):silencer,dehancer.原核基因中的负调控有:阻遏蛋白,和衰减子作用(attenuation)