8-2基因表現.ppt

焦點 1 [基因-酵素]假說 『基因-酵素』假說 畢德泰頓： 紅麵包黴突變種 無法生長於 最低限度培養基 最低限度培養基 僅含 無機鹽,蔗糖,維生素 培養基須添加鳥胺酸 突變型第一型 缺乏 合成鳥胺酸的酵素 培養基須添加瓜胺酸 突變型第二型 缺乏 合成瓜胺酸的酵素 培養基須添加精胺酸 突變型第三型 缺乏 合成精胺酸的酵素 焦點 2 遺傳訊息 DNA遺傳密碼 三個相鄰含氮鹽基 可決定一種胺基酸 遺傳訊息 DNA遺傳密碼 mRNA密碼子 tRNA補密碼 含氮鹽基A,T,C,G 遺傳密碼 =4?4?4=64種 胺基酸=20種 奈倫堡雷得 解讀所有遺傳密碼 部分胺基酸 可對應多種密碼子 密碼子 離胺酸 纈胺酸 AAA GUU AAG GUC GUA GUG mRNA密碼子 起始密碼子 AUG ? 甲硫胺酸 終止密碼子 UAA UAG UGA 焦點 3 基因的表現 基因表現 基因透過蛋白質 表現性狀 轉錄 DNA遺傳密碼 抄錄到mRNA的過程 (發生於細胞核) 轉錄 DNA遺傳密碼 ?配對 mRNA密碼子 轉錄 DNA遺傳密碼 3’-CAT-AAA-TGC-5’ 5’-GUA-UUU-ACG-3’ mRNA密碼子 轉譯 mRNA密碼子 翻譯為胺基酸的順序 (發生於細胞質) 轉譯 mRNA密碼子 ?配對 tRNA補密碼 轉譯 mRNA密碼子 5’-GUA-UUU-ACG-3’ CAU AAA UGC tRNA補密碼 mRNA密碼子 5’-GUA-UUU-ACG-3’ tRNA補密碼 CAU AAA UGC 組胺酸 離胺酸 半光胺酸 密碼子64組 胺基酸20種 同義碼 離胺酸 纈胺酸 AAA GUU AAG GUC GUA GUG 焦點 4 轉譯 合成蛋白質 轉譯 蛋白質的合成 ?粗糙內質網 膜上的核糖體 核糖體 先附著mRNA的5’端 P位,A位 ?供tRNA附著 核糖體移至AUG tRNA佔據P位 另一tRNA佔據A位 ? 二胺基酸形成肽鍵 核糖體向下移動 (沿mRNA5’→3’移動) P位tRNA脫離 A位tRNA移至P位 另一tRNA佔據A位 終止密碼子 UAA,UAG,UGA ?轉譯停止 ?多肽鏈釋出 進入內質網內腔中 焦點 5 蛋白質修飾 胺基酸 ?轉譯 多肽鏈 ?修飾,摺疊 蛋白質 蛋白質修飾 1.形成雙硫鍵 2.加脂質,磷酸,醣類 3.切除N端 多餘的胺基酸 4.加金屬離子 Fe ?血紅素 I ?甲狀腺素 Ni ?尿素 Zn2+ ?碳酸酐酶 Cu2+ ?細胞氧化 蛋白質修飾 單一多肽鏈 ?切割成二段,多段 焦點 6 蛋白質的去處 蛋白質的去處 1.留在細胞質 2.送至細胞核 3.運送至胞器 4.形成膜蛋白 5.釋出細胞外 轉運蛋白(訊息肽) 接在蛋白質N端 ?帶領蛋白質 至目標位置,胞器 焦點 7 基因的產物 (蛋白質) 焦點 8 基因表現 原核生物vs真核生物 原核生物 不具核膜 轉錄,轉譯 ?均發生於細胞質 原核生物mRNA 5’?無特殊意義 3’?無多腺嘌呤尾 不具內插子(內含子) 真核生物 具有核膜 細胞核?轉錄 細胞質?轉譯 真核生物mRNA 5’?GTP端帽 3’?多腺嘌呤尾 具內插子(內含子) 焦點 9 轉譯作用的抑制 抑制轉譯作用 環己醯亞胺 ?抑制真核的核糖體 氯黴素 ?抑制原核的核糖體 焦點 10 對抗愛滋病 對抗愛滋病 1.修改去氧核糖結構 ?抑制反轉錄作用 2.阻斷蛋白質合成 焦點 11 基因表現的調節 基因表現的調節 遵循經濟原則 ?並非持續活動 基因平時不活動 ?需要時才活動 賈柯,莫諾,帕帝 環境中有葡萄糖 ?大腸菌攝取葡萄糖 環境中缺葡萄糖 ?攝取其他醣類 賈柯,莫諾,帕帝 培養基有乳糖 ?β半乳糖苷酶 培養基無乳糖 ?基因不表現 賈柯莫諾 乳糖(誘導物) 誘導大腸菌合成 β半乳糖苷酶 (S35追蹤) 基因表現的調節 1.改變轉錄的效率 2.改變轉譯的效率 3.影響蛋白質的 修飾與活化 調節基因 製造抑制蛋白 ?調控操作子 抑制蛋白 與操作子結合 ?構造基因不活動 未與操作子結合 ?構造基因可活動 啟動子 RNA聚合酶附著處 ?由此開始轉錄 操作子(