真核生物基因表达及调控.ppt

②.多聚蛋白质切割：

有些蛋白质开始翻译时形成一个含有多个蛋白质分子的多肽链，切割后产生具有不同功能的蛋白质分子。如，一些脊椎动物的激素合成。⑶.蛋白质的化学修饰：

①.简单修饰：

将一些小化学基团，如乙酰基、甲基和磷酸基加到氨基酸侧链或蛋白质的氨基端或羧基端上，具有特异性。

如核小体组蛋白H3的乙酰化，使染色质的构型发生变化，影响基因表达。

第31页,共34页，星期六，2024年，5月②.复杂修饰：

蛋白质的糖基化(glycosylation)：一些大分子量碳水化合物加到多肽链上。⑷.蛋白质内含子：

同mRNA一样，一些前体蛋白质具有内含子(intein)序列，位于多肽序列的中间?经加工切除后，两端的蛋白质外显子(extein)连接为成熟蛋白质分子。第32页,共34页，星期六，2024年，5月特点：

①.切割位点保守：

内含子前面常为半胱氨酸，后面序列是组氨酸－天门冬酰胺；内含子后面外显子序列的前面常是半胱氨酸、丝氨酸和苏氨酸；存在一些保守序列。

②.具有自动切割加工能力：

如果蝇胚胎发育的内含子蛋白(Hedgehog)。

③.蛋白质内含子片段具有核酸内切酶活性：杂合体中，无内含子的DNA序列，经内含子的切割跳跃而成为纯合子。

第33页,共34页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第34页,共34页，星期六，2024年，5月关于真核生物基因表达及调控原核生物真核生物操纵元调控。多样化调控，更为复杂。基因组小，大肠杆菌：总长4.6×106bp,编码4288个基因,每个基因约1100bp。基因组大，人类基因组全长3×109bp，编码10万个基因，其余为重复序列。基因分布在同一染色体上，操纵元控制。DNA与组蛋白结合成染色质，染色质的变化调控基因表达；基因分布在不同的染色体上，存在不同染色体间基因的调控问题。适应外界环境，操纵元调控表达。基因差别表达是细胞分化和功能的核心。转录和翻译同时进行，大部分为转录水平调控。转录和翻译在时间和空间上均不同，从DNA到蛋白质的各层次上都有调控，但多数为转录水平调控真核生物与原核生物的调控差异第2页,共34页，星期六，2024年，5月一、真核基因组的复杂性与原核生物比较，真核生物的基因组更为复杂，可列举如下:真核基因组比原核基因组大得多，大肠杆菌基因组约4×106bp，哺乳类基因组在109bp数量级，比细菌大千倍；大肠杆菌约有4000个基因，人则约有10万个基因。真核生物主要的遗传物质与组蛋白等构成染色质，被包裹在核膜内，核外还有遗传成分(如线粒体DNA等)，这就增加了基因表达调控的层次和复杂性。第3页,共34页，星期六，2024年，5月原核生物的基因组基本上是单倍体，而真核基因组是二倍体;细菌多数基因按功能相关成串排列，组成操纵元的基因表达调控的单元，共同开启或关闭，转录出多顺反子(polycistron)的mRNA；真核生物则是一个结构基因转录生成一条mRNA，即mRNA是单顺反子(monocistron)，基本上没有操纵元的结构，而真核细胞的许多活性蛋白是由相同和不同的多肽形成的亚基构成的，这就涉及到多个基因协调表达的问题，真核生物基因协调表达要比原核生物复杂得多。第4页,共34页，星期六，2024年，5月原核基因组的大部分序列都为基因编码，而核酸杂交等实验表明：哺乳类基因组中仅约10%的序列为蛋白质、rRNA、tRNA等编码，其余约90%的序列功能至今还不清楚。原核生物的基因为蛋白质编码的序列绝大多数是连续的，而真核生物为蛋白质编码的基因绝大多数是不连续的，即有外显子(exon)和内含子(intron)，转录后需经剪接(splicing)去除内含子，才能翻译获得完整的蛋白质，这就增加了基因表达调控的环节。原核基因组中除rRNA、tRNA基因有多个拷贝外，重复序列不多。哺乳动物基因组中则存在大量重复序列(repetitivesequences)。第5页,共34页，星期六，2024年，5月从上述可见：真核基因组比原核基因组复杂得多，至今人类对真核基因组的认识还很有限，现在国际上制订的人基因组研究计划(humangeneproject)完成，绘出人全部基因的染色体定位图，测出人基因组109bp全部DNA序列后，要搞清楚人全部基因的功能及其相互关系，特别是要明了基因表达调控的全部规律，还需要经历很长期艰巨的研究过程。第6页,共34页，星期六，2024年，5月二、真核基因表达调控的特点与原核生物比较