14 第十四章__真核生物的转录调控_
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简述真核生物基因的转录过程和调控方式生物基因是组成生物体的基本结构,可以被视为生物的基本构成单位。
它们的转录和调控是生物体的发育、进化和功能的主要驱动力。
真核生物基因的转录过程是指,含有信息的DNA分子由转录因子催化其转录成另一种碱基序列的核酸分子,如mRNA,而调控方式是指DNA 转录产生的mRNA是否以及如何有效地被表达,从而影响有效基因表达。
因此,真核生物基因的转录过程和调控方式对研究生物体的发育、进化和功能具有重要意义。
首先,真核生物基因的转录是由转录因子酶催化完成的。
发现DNA序列中的转录因子酶结合位点后,可以触发转录过程。
一般情况下,转录因子可以分为强相关转录因子和弱相关转录因子。
强相关转录因子可以直接结合基因起始子,而弱相关转录因子是可以互相协同作用的,只有多个弱相关转录因子聚集起来,才能结合基因起始子,激活转录过程。
其后,RNA聚合酶结合到基因起始子,并开始从DNA 模板复制RNA产物,并在新复制体上完成除去框架。
一旦翻译完成,mRNA可以被分泌到细胞外或运输到另一个细胞,在那里充当蛋白质模板结构。
其次,真核生物基因的调控方式是指DNA转录产生的mRNA是否以及如何有效地被表达。
重要的是要将mRNA表达调节到正确的水平,以确保细胞以有效的方式表达指定的基因。
真核生物基因的调控方式包括转录和转录后调控,分别由转录因子和调控因子来实现。
转录有两种形式,一种是基因质量调控,它控制基因的转录速率;另一种是基因转录路径调控,它控制基因表达特定蛋白质的转录路径,并可能与遗传学相关。
此外,转录后调控可以分为翻译调控和信使RNA修饰调控,它们可以识别和处理mRNA的表达,改变mRNA的稳定性以及调节蛋白质表达水平。
最后,真核生物基因的转录过程和调控方式是研究生物体发育、进化和功能中重要的因素之一。
转录过程和调控方式可以控制基因的表达水平,从而影响有效基因的表达,对细胞的发育和功能有重要的作用。
例如,基因的转录和调控可以影响基因组的结构变化,这可以帮助研究生物体的发育和进化过程。
第14章原核生物基因的表达调控重点:操纵子的结构特点和功能;乳糖操纵子的正负调控;色氨酸操纵子的衰减作用。
难点:色氨酸操纵子的衰减作用。
第一节基因调控的基本定律一、基因调控水平二、基因和调控元件三、DNA结合蛋白一、基因调控水平基因表达的调控可以发生在DNA到蛋白质的任意节点上,如基因结构、转录、mRNA 加工、RNA的稳定性、翻译和翻译后修饰。
二、基因和调控元件基因:是指能转录成RNA的DNA序列。
结构基因:编码代谢、生物合成和细胞结构的蛋白质。
调节基因:产物是RNA或蛋白质,控制结构基因的表达。
其产物通常是DNA结合蛋白。
调控元件:不能转录但是能够调控基因表达的DNA序列。
三、DNA结合蛋白调控蛋白通常含有与DNA结合的结构域,一般由60-90个氨基酸组成。
在一个结构域中,只有少数氨基酸与DNA接触。
这些氨基酸(包括天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、赖氨酸和精氨酸)常与碱基形成氢键,或者与磷酸核糖骨架结合。
根据DNA结合结构域内的模体,可以将DNA结合分成几种类型(图16.2)。
第二节大肠杆菌的乳糖操纵子一、操纵子结构二、正负调控三、乳糖操纵子四、lac突变五、正控制一、操纵子结构原核和真核生物基因调控的主要差异在于功能相关的基因的组成。
细菌的功能相关的基因常常排列在一起,并且由同一启动子控制。
一群一起转录的细菌的结构基因(包括其启动子和控制转录的额外序列)称为操纵子。
二、正负调控转录水平上的调控主要有两种类型:负调控:gene ON 阻遏蛋白 OFF正调控:gene OFF 激活蛋白 ON诱导:活性阻遏蛋白 失活诱导因子+非活性激活蛋白 活性阻遏:失活阻遏蛋白 活性共阻遏蛋白+活性激活蛋白 失活三、乳糖操纵子乳糖操纵子是诱导型操纵子,当诱导物不存在时,阻遏蛋白结合到操纵序列上并阻止转录;当诱导物存在时,阻遏蛋白与诱导物结合后失去活性,转录才得以进行。
四、lac突变为了鉴定乳糖操纵子各个成分的功能,Jacob和Monod做了细菌的接合实验,其中供体菌的F’因子上也带有乳糖操纵子。
分子生物学(烟台大学)烟台大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.细胞内蛋白质的生产场所是A:叶绿体 B:核糖体 C:高尔基体 D:线粒体答案:B2.细胞进行有氧呼吸的主要场是A:核糖体 B:高尔基体 C:叶绿体 D:线粒体答案:D3.细胞内遗传信息的储存、复制和转录的主要场所是A:叶绿体 B:线粒体 C:核糖体 D:细胞核答案:D4.在水环境中,非极性分子倾向于聚集起来以减少暴露给水的表面积。
这种引力被称为A:氢键 B:疏水相互作用 C:亲水相互作用 D:范德华力答案:B5.多糖是单糖以( )共价连接而成的聚合体。
A:酯键 B:醚键 C:氢键 D:糖苷键答案:D6.原核生物可以分为两个亚门,即A:真菌 B:古细菌 C:原生动物 D:真细菌答案:BD7.真核生物可以分为四个门,包括A:原生生物 B:微生物 C:植物 D:真菌E E:动物答案:ACDE8.细胞中的生物大分子主要包括A:脂质 B:糖类 C:核酸 D:蛋白质答案:ABCD第二章测试1.天然氨基酸中的环状亚氨基酸是A:苯丙氨酸 B:丝氨酸 C:酪氨酸 D:脯氨酸答案:D2.下列氨基酸中含巯基的是A:苏氨酸 B:半胱氨酸 C:丝氨酸 D:丙氨酸答案:B3.维持蛋白质一级结构稳定的主要化学键是A:肽键 B:二硫键 C:疏水键 D:氢键答案:A4.维持蛋白质二级结构稳定的主要化学键是A:肽键 B:疏水键 C:二硫键 D:氢键答案:D5.亚基是哪种蛋白质结构的基本单位A:四级结构 B:三级结构 C:二级结构 D:一级结构答案:A6.极性带正电荷(碱性氨基酸)包括A:E组氨酸 B:赖氨酸 C:半胱氨酸 D:天冬氨酸 E:精氨酸答案:ABE7.属于芳香族氨基酸的是A:E赖氨酸 B:脯氨酸 C:苯丙氨酸 D:色氨酸 E:酪氨酸答案:CDE8.蛋白质二级结构中存在的构象有A:α-折叠B:β-折叠C:β-螺旋D:α-螺旋答案:BD第三章测试1.核酸的基本组成单位是A:戊糖、碱基和磷酸 B:核苷酸 C:戊糖和磷酸 D:戊糖和碱基答案:B2.下列哪种DNA的Tm值最低A:G+C=65% B:G+C=56% C:A+T=65% D:A+T=56%答案:C3.维持核酸一级结构稳定的主要化学键是A:磷酸二酯键 B:疏水键 C:氢键 D:二硫键答案:A4.DNA的二级结构是A:核小体结构 B:双螺旋结构 C:无规则卷曲结构 D:超螺旋结构答案:B5.DNA是生物遗传物质,而RNA不是。
3.分别简要阐述原核生物和真核生物转录调控的基本过程。
原核生物的转录:1.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。
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。
2. 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。
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。
3. 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。
真核生物的转录: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,编码一条多态链。
3. 真核生物RNA聚合酶较多在原核生物中只有一种RNA聚合酶.4. 真核生物RNA聚合酶不能独立转录RNA对真核生物的转录调控过程叙述过于笼统,该过程要比原核生物的转录调控复杂得多。
书写不认真,有多处标点符号错误!。