原核表达和真核表达

原核基因表达和真核基因表达的异同点示例文章篇一：《原核基因表达和真核基因表达的异同点》嗨，小伙伴们！今天咱们来聊聊特别神奇的事儿，那就是原核基因表达和真核基因表达。

这就像是两个不同的小世界有着各自独特的运转方式呢。

先说说原核生物吧。

原核生物的细胞结构比较简单，没有像真核生物那样有细胞核之类复杂的结构。

原核基因表达就像是在一个小作坊里工作。

原核生物的基因通常是连续的，没有那些多余的间隔。

比如说，基因转录的时候，就直接按照顺序来，就像一条生产线上，一个环节接着一个环节，很少有什么阻碍。

而且原核生物转录和翻译是几乎同时进行的呢。

这就好比在小作坊里，一边生产原材料，一边就直接组装产品了。

我就想啊，这多有效率啊！原核生物的基因表达调控也相对简单一些。

就像是小作坊里的管理规则，没有那么多条条框框。

比如说，操纵子就是原核生物基因表达调控的一个重要方式。

它就像一个小团队，大家协同工作，根据环境的变化，比如说有营养物质多了或者少了，这个小团队就做出反应，让基因表达多一点或者少一点。

那真核生物呢？真核生物可就复杂多啦，就像一个超级大工厂。

真核生物的基因有内含子和外显子之分。

这就像是大工厂里的生产流程，有些是核心步骤（外显子），有些是辅助步骤或者准备步骤（内含子）。

在基因转录的时候，先把所有的都转录出来，然后再把内含子去掉，只留下外显子拼接起来，这多麻烦啊！真核生物的转录和翻译可不像原核生物那样同步。

转录是在细胞核里进行的，就像在一个专门的办公室里准备生产计划。

而翻译呢，要到细胞质里进行，就像到生产车间去实施计划。

真核生物的基因表达调控那更是复杂得很。

它有好多层次的调控呢。

从染色质的结构变化开始，就像大工厂里的整体布局调整，到转录因子的调控，就像不同部门的主管下达指令，再到转录后的调控，就像生产后的质量检查和调整。

那它们有什么相同点呢？不管是原核生物还是真核生物，基因表达的最终目的都是为了合成蛋白质啊。

这就像是不管是小作坊还是大工厂，都是为了生产出产品。

原核与真核生物的基因表达调控机制比较研究生物学家们一直在探究生物如何调控基因表达，尤其是对于不同生物而言，其基因表达调控的机制又有何异同变化？其中，原核和真核生物的基因表达调控机制是研究的热点之一。

本篇文章将重点围绕原核和真核生物的基因表达调控机制进行探究比较。

一、原核生物的基因表达调控机制原核生物（细菌和古细菌）包括真核生物祖先，其基因组相对简单，不存在包括蛋白质修饰等复杂的基因调控机制。

1. 转录因子的作用细菌中的基因表达调控主要依赖着转录因子的活性调控。

细菌转录因子包括全局性转录因子和局部性转录因子。

全局性转录因子能够识别DNA上的特定序列，调节相关区域的基因转录。

另外，局部性转录因子作用于一个基因以及其上下游序列区域，进行基因转录的激活或者抑制。

2. 操纵子的作用在原核生物的基因调控过程中，还存在一个名为操纵子的区域。

操纵子的作用是在DNA转录起始点的上游调节基因的转录。

其中有些操纵子具有负常数元件的作用，抑制基因的转录；而有的则有正常数元件的作用，统调细菌基因的转录过程。

3. RNA降解在原核生物中，还有一个重要的基因调控机制是RNA降解。

即通过对RNA进行调控，影响基因的转录和翻译的进程。

细菌中的RNA可经过特定的核酸酶进行分解，遗传物质对信号的反应也受到这种RNA降解的影响。

二、真核生物的基因表达调控机制真核生物中基因的转录和表达受到许多生物学调控因素的影响。

总的而言，真核生物的基因表达调控机制相对于原核生物来说复杂的多。

1. 染色质修饰真核生物中，基因表达调控最显著的特点是染色质修饰。

染色质修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化等一系列修饰。

例如，DNA甲基化可以使基因的表达受到抑制。

2. 编码基因的结构真核生物中，编码基因也是影响基因表达调控的主要因素之一。

编码基因的结构相对于原核生物更为复杂。

真核生物的编码基因通常包括起始子、外显子和内含子。

内含子是不参与这个基因转录的DNA序列，而外显子则经常是真正的编码区域。

原核表达和真核表达原核表达的步骤和主要试剂1、获得目的基因；2、构建重组表达载体；3、获得含重组表达质粒的表达菌种；4、诱导表达；5、包涵体的分离。

获得目的基因 PCR法钓基因引物（捷瑞），普通taq酶（Regene，Fermentas）/Pfu酶（Fermentas）/Hotstart Taq酶（Fermentas）,dNTP(Regene，Fermentas)RT-PCR法获取基因Trizol（Invitrogen，捷瑞），DEPC（捷瑞或其他进分），Rnase抑制剂（MBI），M-MLV/AMV（Fermentas）或M-MLV/AMV一步法RT-PCR试剂盒（捷瑞、Qiagen、Axygen、Omega）构建重组表达载体 内切酶（Fermentas），载体（捷瑞，Fermentas），琼脂糖（西班牙），T4连接酶（Fermentas，promega），测序获得含重组表达质粒的表达菌种 菌株（捷瑞），质粒小抽试剂盒（捷瑞、Qiagen、Axygen），感受态细胞制备试剂盒（捷瑞），抗生素（捷瑞，Amresco，sigma），测序（伟沃）诱导表达 IPTG（捷瑞，Amresco，sigma），胰蛋白胨（Oxiod），酵母粉（Oxiod），琼脂（进分，国产）包涵体的分离 Triton X -100（捷瑞，进分），PMSF(sigma)，DTT （Amresco，进分），尿素（Amresco，进分，sigma）,还原型谷胱甘肽（Amresco，进分，sigma）真核表达蛋白质在真核表达的过程中，可以通过真核细胞的转录加工系统获得具有一定构象和生物活性的蛋白质。

真核表达现在主要有毕赤酵母表达体系、杆状病毒昆虫细胞表达体系、哺乳动物细胞表达体系。

各种表达系统各有其优缺点，酵母和昆虫细胞表达系统蛋白表达水平高，生产成本低，但它们的加工修饰体系与哺乳动物细胞不完全相同；哺乳动物细胞产生的蛋白质更接近于天然蛋白质，但其表达量低、操作繁琐。

原核、真核表达载体构建真核表达载体和原核表达载体的区别：主要是因为原核和真核表达系统所需的表达元件不同。

比如说启动子，终止子在两种表达系统中是不一样的。

带有真核表达元件的是真核载体，能在真核生物内表达；带有原核表达元件的是原核载体，能在原核生物内表达。

两者都具有的为穿梭载体。

㈠原核表达载体指：能携带插入的外源核酸序列进入原核细胞中进行复制的载体。

原核表达载体调控原件1.启动子启动子是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并起始RNA合成的序列，它是基因表达不可缺少的重要调控序列。

没有启动子，基因就不能转录。

由于细菌RNA聚合酶不能识别真核基因的启动子，因此原核表达载体所用的启动子必须是原核启动子。

原核启动子是由两段彼此分开且又高度保守的核苷酸序列组成，对mRNA的合成极为重要。

在转录起始点上游5～10 bp处，有一段由6～8个碱基组成，富含A和T的区域，称为Pribnow 盒，又名TATA 盒或－10区。

来源不同的启动子，Pribnow 盒的碱基顺序稍有变化。

在距转录起始位点上游35 bp 处，有一段由10 bp组成的区域，称为-35区。

转录时大肠杆菌RNA聚合酶识别并结合启动子。

-35区与RNA聚合酶s亚基结合，-10区与RNA聚合酶的核心酶结合，在转录起始位点附近DNA被解旋形成单链，RNA聚合酶使第一和第二核苷酸形成磷酸二酯键，以后在RNA聚合酶作用下向前推进，形成新生的RNA 链。

原核表达系统中通常使用的可调控的启动子有Lac(乳糖启动子)、Trp(色氨酸启动子)、Tac(乳糖和色氨酸的杂合启动子) 、lPL (l噬菌体的左向启动子)、T7噬菌体启动子等。

2. SD序列1974年Shine和Dalgarno首先发现，在mRNA上有核糖体的结合位点，它们是起始密码子AUG和一段位于AUG上游3～10 bp处的由3～9 bp组成的序列。

这段序列富含嘌呤核苷酸，刚好与16S rRNA 3¢末端的富含嘧啶的序列互补，是核糖体RNA的识别与结合位点。

蛋白质表达系统介绍不同的蛋白质表达系统及其优缺点蛋白质表达是生物学研究中一项重要的技术，它可以通过合成蛋白质来研究其结构和功能。

蛋白质表达系统是实现这一过程的关键工具，主要包括原核表达系统和真核表达系统两种。

本文将对这两种蛋白质表达系统进行介绍，并分析它们的优缺点。

一、原核表达系统原核表达系统是利用原核生物（如大肠杆菌）来表达外源蛋白质的系统。

该系统具有以下特点：1. 高表达水平：大肠杆菌是常用的原核表达宿主，具有高表达水平的优势。

通过利用原核细胞的强大蛋白质合成机器，可以获得高产量的外源蛋白质。

2. 易操作性：原核表达系统相对简单，操作步骤少，易于操作和控制。

不需要复杂的细胞培养条件，可以在常见培养基中进行表达。

3. 快速表达：从启动表达到获得蛋白质通常只需要数小时至数天，速度较快。

这使得原核表达系统在高通量表达和快速实验中具有优势。

然而，原核表达系统也存在一些缺点：1. 外源蛋白质折叠问题：由于原核细胞的机器无法正确折叠某些复杂蛋白质，这可能导致外源蛋白质的不正确折叠和失活。

2. 原核特异性翻译后修饰：原核细胞缺乏一些真核细胞所具有的翻译后修饰机制，这可能影响蛋白质的功能和稳定性。

3. 复杂蛋白质表达困难：对于复杂蛋白质（如膜蛋白），原核表达系统通常无法达到理想的表达水平和正确的折叠结构。

二、真核表达系统真核表达系统主要利用真核生物（如酵母、昆虫细胞和哺乳动物细胞）来表达外源蛋白质。

真核表达系统具有以下特点：1. 正确的折叠和修饰：真核细胞具有复杂的蛋白质折叠和修饰机制，能够产生正确折叠和修饰的蛋白质。

2. 适用于复杂蛋白质：真核表达系统适用于复杂蛋白质（如膜蛋白）的表达。

真核细胞提供了正确的环境和细胞器，能够较好地表达这类蛋白质。

3. 适用于大规模表达：真核细胞通常可以进行大规模培养和表达，适用于工业化生产。

然而，真核表达系统也存在一些缺点：1. 低表达水平：相对于原核表达系统，真核表达系统的表达水平较低，可能无法满足高产量蛋白质的需求。

原核生物与真核生物基因表达的区别最佳答案原核生物的机体能在基因表达过程的任何阶段进行调控，如调控可在转录阶段、转录后加工阶段和翻译阶段进行。

转录的调控主要发生在起始阶段，这样可避免浪费能量合成不必要的转录产物。

通常不在转录延伸阶段进行调控，但可在终止阶段进行调控，终止可以防止越过终止子而进行下一个基因的转录。

RNA的初级转录产物本身是一个受调控的靶分子，转录物作为一个整体其有效性可以受到调控，例如，它的稳定性可以决定它是否保存下来用于翻译。

此外，初级转录产物转变为成熟分子的加工能力可决定最后mRNA分子的组成和功能。

在真核细胞中，还可对RNA从核到胞浆中的转运进行调控。

但是在细菌中，mRNA只要一合成，就可用于翻译。

翻译也像转录一样，在起始阶段和终止阶段进行调控。

DNA转录的起始和RNA翻译的起始路线也很相似。

真核生物基因表达的调控要比原核生物复杂得多，特别是高等生物，不仅由多细胞构成，而且具有组织和器官的分化。

细胞中由核膜将核和细胞质分开，转录和翻译并不是偶联，而是分别在核和细胞质中进行的，基因组不再是环状或线状近于裸露DNA，而是由多条染色体组成，染色体本身结构是以核小体为单位形成的多极结构，真核生物的个体还存在着复杂的个体发育和分化，因此说真核生物的基因表达调控是多层次的，从DNA到RNA到有功能蛋白质多途径进行调控的。

主要的调控途径有如下几个方面：①DNA和染色体水平上的调控：基因的拷贝数扩增或丢失和基因重排，DNA修饰，在染色体上的位置，染色体结构（包括染色质、异染色质、核小体）都可影响基因表达。

②转录水平上的调控：转录起始的控制和延伸的弱化对mRNA前体的水平都会产生影响。

③转录后RNA加工过程和运送中的调控：真核基因转录出的mRNA前体，要经过加工才能成熟为mRNA，包括切割、拼接、编辑、5`和3`末端修饰等，成熟的mRNA再运出细胞核。

④翻译水平上的调控：5`端前导序列形成茎环结构降低翻译水平或抑制蛋白结合5`端，阻止mRNA的翻译。

真核基因原核表达的作用真核基因原核表达是指真核细胞中的基因在转录和翻译过程中的表达活动。

真核细胞是一类具有真核核的细胞，而原核细胞则是一类没有真核核的细胞。

在真核基因原核表达中，基因通过转录过程产生mRNA，然后mRNA经过翻译过程产生蛋白质，这些蛋白质在细胞中扮演着重要的角色，参与细胞的生物学活动。

真核基因原核表达的作用非常重要，它影响了细胞的生长、发育、分化和细胞功能的正常运行。

在真核基因原核表达中，转录是基因表达的第一步，它通过RNA 聚合酶酶和DNA模板合成mRNA。

在细胞核中，DNA双链解开，RNA聚合酶酶沿着DNA的模板链合成mRNA。

而在原核细胞中，DNA解开后，RNA 聚合酶酶能在DNA模板上合成mRNA。

在转录过程中，前者需要有修改过程，以使基因的可读取会增加，而后者则没有这样的修改过程。

真核基因原核表达的翻译过程和原核细胞具有相似性，都需要tRNA和核糖体的协同作用，但真核细胞的翻译过程相对更复杂，涉及到蛋白质的后转运、修饰和定位等过程。

真核基因原核表达对于细胞的生长与发育有着重要的影响。

细胞生长是细胞体积增加的过程，而细胞发育是细胞形态和功能发生变化的过程。

在细胞生长中，真核基因原核表达将调控细胞中的蛋白质合成，从而影响细胞体积的增加。

而在细胞发育中，真核基因原核表达则通过调控特定基因的表达，从而影响细胞的形态和功能的变化，例如细胞分化和组织器官形成。

另外，真核基因原核表达还对细胞的分化和细胞功能的正常运行有着重要的影响。

在细胞分化过程中，真核基因原核表达通过调控特定基因的表达，使得细胞能够根据环境的不同而表现出不同的形态和功能。

而在细胞功能的正常运行中，真核基因原核表达则调控细胞内蛋白质的合成和降解，维持细胞功能的正常运行。

总的来看，真核基因原核表达在细胞的生长、发育、分化和功能的正常运行中扮演着重要的角色，它通过转录和翻译过程将基因的信息转化成蛋白质，从而影响细胞的生物学活动。

真核基因和原核基因表达调控的异同？真核基因表达调控的基本原理与原核基因相同，主要表现在：1、与原核基因的调控一样，真核基因表达调控也以转录水平调控为最重要；2、在结构基因均有调控序列，并依靠特异蛋白因子与这些调控序列的结合与否调控基因的表达。

3、都要经历转录、翻译的过程。

4、表达过程都有复杂性，多环节不同1、真核基因表达调控过程更复杂。

2、在染色质结构上。

原核细胞的DNA是裸露的，而真核细胞DNA包装在染色体中。

DNA与组蛋白组成核小体形成为染色体基本单位。

在原核细胞中染色质结构对基因的表达没有明显的调控作用，而在真核细胞中染色质的变化调控基因表达，并且基因分布在不同的染色体上，存在染色体间基因的调控问题；3、真核生物中编码蛋白质的基因通常是断裂基因，含有有非编码序列即内含子，因而转录产生的mRNA前体必须剪切加工才能成为有功能的成熟的mRNA，而不同拼接方式的可产生不同的mRNA。

而原核生物的基因由于不含有外显子和内含子，因此，转录产生的信使RNA不需要剪切、拼接等加工过程。

4、在原核基因转录的调控中，既有正调控，也有负调控，二者同等重要，而真核细胞中虽然也有正调控成分和负调控成分，但目前已知的主要是正调控，且一个真核基因通常都有多个调控序列，必须有多个激活物同时特异地结合上去才能调节基因的转录；5、原核基因的转录和翻译通常是相互偶联的，而真核基因的转录与翻译在时空上是分开的，从而使真核基因的表达有多种调控机制。

6、真核生物细胞中存在mRNA的稳定性调控7、真核生物大都为多细胞生物，基因的表达随细胞内外环境条件的改变和时间程序在不同的表达水平上进行着精确调控，而原核生物主要受环境因素和营养状况影响基因调控。

8、真核生物由三种RNA聚合酶分别负责三种RNA的转录，而原核生物只有一种。