真核生物的表达调控
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真核生物基因表达调控的多种方式真核生物基因表达包括转录、翻译和蛋白修饰等复杂过程,其中涉及多种调控方式。
以下是真核生物基因表达的各种表达调控方式的简述:1. 转录前调控转录前调控是指在 DNA 复制后被转录成 RNA 的过程中,通过调控 RNA 聚合酶 (RNA polymerase) 的亲和力、移动速度和活性等方式来控制基因的表达。
其中一些调控因子可以与启动子区域中的特定序列结合,从而抑制或增强 RNA 聚合酶的活性。
此外,一些转录因子还可以与 RNA 聚合酶结合,促进 RNA 聚合酶的移动,从而加快转录速率。
2. 转录调控转录调控是指通过调控 RNA 聚合酶结合到特定基因的启动子上,来控制基因的表达。
转录调控可以通过调节转录因子的数量、亲和力和活性等方式来实现。
一些转录因子可以与启动子区域中的特定序列结合,从而抑制或增强 RNA 聚合酶的活性。
此外,一些转录因子还可以与 RNA 聚合酶结合,促进 RNA 聚合酶的活性,从而加快转录速率。
3. 转录后调控转录后调控是指在基因被转录后,通过调控 RNA 剪接、RNA 编辑、RNA 降解等方式来控制基因的表达。
这些调控方式可以影响 RNA 的稳定性、可用性和转录本的多样性。
例如,一些调控因子可以与 RNA 剪接因子结合,从而改变 RNA 剪接的速率和方向。
一些 RNA 编辑酶可以编辑 RNA,改变基因表达。
此外,RNA 降解酶可以降解 RNA,从而抑制基因的表达。
4. 翻译调控翻译调控是指通过调控 mRNA 的稳定性、可用性和翻译速率等方式来控制基因的表达。
例如,一些调控因子可以与 RNA 聚合酶结合,从而抑制或增强 RNA 聚合酶的活性。
此外,一些翻译调控因子可以与 mRNA 结合,从而改变 mRNA 的稳定性和翻译速率。
5. 蛋白修饰调控蛋白修饰调控是指通过调控蛋白质的修饰方式来控制蛋白质的活性、稳定性和可用性等方式来控制基因的表达。
例如,一些修饰因子可以与蛋白质结合,从而改变蛋白质的修饰方式。
真核生物基因表达的调控09中西七2班 032009225 丁雪菲真核生物的基因表达可以随细胞内外环境条件的改变以及生长发育的不同阶段而在不同表达水平上加以精确的调节,这是真核生物基因表达调控的多层次性。
真核生物基因表达的调控可以发生在以下各个水平:1、染色质水平真核生物基因组DNA以致密的染色质形式存在,在DNA和染色质水平上发生的改变包括:染色质丢失(某些序列的删除)、基因扩增、基因重排、染色体DNA的修饰和异染色质化等。
发生在染色质水平的基因表达调控,也称转录前水平的调控。
真核生物中的基因组DNA与组蛋白形成复合物,组蛋白在细胞内含量丰富,几乎与DNA的含量相当。
真核生物中大多数编码蛋白质的基因为简单重复序列,但是组蛋白基因是中度重复序列,其中多数拷贝是完全相同的,有一些则差异较大。
导致组蛋白不均一性的另一个原因是组蛋白的修饰,最常见的组蛋白修饰是乙酰化,一般发生在N端氨基或者赖氨酸的ε-氨基上。
这种修饰可以影响染色质的结构和功能,调控基因活性。
2、转录起始水平组蛋白对基因转录活性的影响例子:爪蟾卵母细胞5SrRNA基因只在卵母细胞中转录实验证明:转录因子和组蛋白可以竞争基因的转录调控区,去过转录因子与调控区亲和力低,则基因的调控区与组蛋白形成核小体,并由H1将核小体交联成有序的紧密结构,抑制基因的转录活性;反之如果转录因子先与基因控制区结合,则不能与组蛋白形成核小体,基因具有转录活性。
3、转录后水平真核生物可以通过选择不同的5’-起始点或者3’-加尾位点产生不同的成熟mRNA,最终合成不同的蛋白;也可以进行组织特异性的选择性拼接,表达具有不同生物活性的蛋白。
3.1可变拼接mRNA前体可以选择不同的拼接途径产生不同的成熟mRNA,称为可变拼接。
例子:大鼠的免疫球蛋白μ重链基因大鼠的免疫球蛋白μ重链有两种存在形式:分泌型和膜结合型。
两种蛋白的区别在于羧基末端,膜结合型的羧基末端为疏水区,可以锚定在膜上;分泌型羧基端为亲水区,不能锚定在膜上而称为分泌型蛋白。
真核生物基因表达调控的机制
真核生物基因表达调控的机制
真核生物中的基因表达调控是一个复杂而且受多种影响的过程,其机制也极为复杂,主要包括以下七个方面。
一、基因结构调控
基因的结构调控可以通过改变基因的翻译或者转录起始点,改变基因的拷贝数量,改变基因的外显子结构等,从而调节基因表达。
这种机制也称为“结构调控”。
二、编码序列调控
基因编码序列可以用来调节基因表达。
包括基因内部的种类多样性,基因突变等,都会影响基因编码序列,从而影响基因表达。
三、转录因子调控
转录因子可以调节基因转录的开始时间,结束时间,影响基因转录的效率,从而影响基因表达。
四、mRNA加工调控
当mRNA处于加工过程中,其加工过程也会受到调控,这种调控会影响mRNA的翻译效率,从而影响基因的表达。
五、mRNA翻译调控
翻译调控是一种比较常见的调控机制,它可通过影响mRNA的结构、翻译初始效率以及翻译开始时间来调节基因的表达。
六、蛋白质稳定性调控
蛋白质稳定性的调控是指通过改变蛋白质的稳定性,来影响基因
的表达。
七、基因激活与抑制
基因激活与抑制是指通过外界影响,改变激活因子或者抑制因子的表达,来影响基因表达。
以上就是真核生物基因表达调控的七个机制,同时,也是基因组学研究中需要重点关注的重要机制。
真核生物基因表达调控的层次引言:基因表达调控是指基因转录和翻译过程中的调节机制,它决定了细胞在不同时间和环境中产生不同功能的蛋白质。
真核生物基因表达调控具有多个层次,包括染色质结构调控、转录水平调控、RNA加工和转运调控、翻译调控以及蛋白质修饰和定位调控。
本文将就这些层次进行详细介绍。
一、染色质结构调控:染色质结构调控是指通过改变染色质的结构和组织方式来调控基因表达。
染色质的结构包括开放的区域和紧密的区域,开放的区域便于转录因子的结合和启动子的访问,从而促进基因的转录。
染色质结构调控包括DNA甲基化、组蛋白修饰以及非编码RNA的参与等。
DNA甲基化是一种常见的染色质结构调控方式,通过甲基化酶催化DNA上的甲基化反应,使得某些基因的启动子区域被甲基化,从而阻止转录因子的结合。
组蛋白修饰包括乙酰化、甲基化、磷酸化等,这些修饰可以改变染色质的结构,影响基因的转录水平。
非编码RNA是一类不编码蛋白质的RNA分子,它可以通过与染色质相互作用来调控基因的表达。
二、转录水平调控:转录水平调控是指在转录过程中对RNA合成的调控。
转录调控涉及到转录因子的结合、启动子的可访问性以及转录复合物的组装等。
转录因子是一类蛋白质,它们可以通过与DNA结合来调控基因的转录。
转录因子的结合位点通常位于启动子区域,它们可以通过激活或抑制转录的方式来调控基因的表达。
启动子的可访问性是指转录复合物能否顺利结合到启动子上,这涉及到染色质的开放程度以及转录因子的作用。
转录复合物的组装包括RNA聚合酶与转录因子的结合以及其他辅助因子的参与,这些因子的作用可以影响基因的转录速度和效率。
三、RNA加工和转运调控:RNA加工和转运调控是指在RNA合成后对RNA分子的修饰和定位调控。
RNA加工包括剪接、剪切和多聚腺苷酸化等过程,这些过程可以改变RNA的结构和功能。
剪接是指将RNA前体分子中的内含子剪切掉,从而形成成熟的mRNA分子。
剪切的方式和位置不同,可以产生不同的转录产物。