《基因表达复习》课件.pptVIP

**********************基因表达复习基因表达是一个复杂的过程，从基因到蛋白质的合成，涉及许多步骤。本节将回顾基因表达的基本原理，重点介绍转录和翻译的机制，以及影响基因表达的关键因素。基因表达的定义和概念基因表达基因表达是指细胞利用基因中遗传信息合成蛋白质的过程。基因表达是生命活动的基本过程之一，决定了细胞的结构、功能和性状。基因表达过程基因表达过程包括转录和翻译两个阶段。转录是指以DNA为模板合成RNA的过程，翻译是指以mRNA为模板合成蛋白质的过程。DNA结构和功能DNA是生物遗传信息的载体，它是一条双螺旋结构，由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成。每条链都由磷酸基、脱氧核糖和碱基组成。碱基之间通过氢键配对，A与T配对，G与C配对，构成DNA的双螺旋结构。DNA的功能是储存遗传信息，并将其传递给下一代。DNA复制的过程1解旋DNA双螺旋结构在解旋酶的作用下解开，形成两条单链模板。2引物合成引物酶在模板链上合成短的RNA引物，为DNA聚合酶提供起始位点。3延伸DNA聚合酶沿着模板链移动，以引物为起点，按照碱基配对原则添加新的脱氧核苷酸，形成新的DNA链。4连接DNA连接酶将新合成的片段连接起来，形成完整的DNA双螺旋结构。转录的过程启动RNA聚合酶识别启动子序列，结合到DNA上，打开DNA双螺旋结构。延伸RNA聚合酶沿着模板链移动，以DNA为模板，合成与模板链互补的RNA链。终止RNA聚合酶遇到终止信号，停止转录，释放新合成的RNA链。转录后修饰加帽在转录起始位点添加一个5帽子结构，保护mRNA不被降解，并促进其与核糖体的结合。加尾在mRNA的3端添加一个poly(A)尾巴，促进其稳定性，并促进其从细胞核转移到细胞质。剪接去除mRNA中的内含子，连接外显子，形成成熟的mRNA，确保蛋白质合成。翻译的过程1起始密码子mRNA翻译起始于AUG密码子2核糖体结合核糖体与mRNA结合，并移动至起始密码子3tRNA识别密码子tRNA带来的氨基酸与mRNA上的密码子配对4肽链形成氨基酸之间形成肽键，形成多肽链5终止密码子翻译终止于UAG、UAA或UGA终止密码子翻译是将mRNA的遗传信息转化为蛋白质的过程。该过程涉及核糖体、tRNA和mRNA的相互作用。核糖体识别mRNA上的密码子，并招募相应的tRNA。tRNA带来的氨基酸通过肽键连接，最终形成蛋白质。蛋白质的折叠与加工折叠蛋白质链折叠成特定三维结构，形成具有功能的蛋白质。修饰蛋白质经过各种修饰，例如糖基化、磷酸化等，进一步完善功能。运输折叠和修饰后的蛋白质被转运到细胞内的特定位置。细胞内基因表达的调控1转录水平调控调控基因转录起始，例如启动子区域的结合蛋白或转录因子。2转录后调控调控mRNA的加工、剪接和降解，影响蛋白质的合成。3翻译水平调控调控mRNA的翻译起始、效率和速度，影响蛋白质的合成。4翻译后调控调控蛋白质的折叠、修饰、定位和降解，影响蛋白质的功能。转录因子的作用调节基因表达转录因子是蛋白质，可以与DNA结合，调节基因的转录过程。响应信号转录因子可以响应各种信号，例如激素、生长因子和环境变化。影响基因表达水平转录因子可以激活或抑制基因的转录，影响基因的表达水平。细胞发育和分化转录因子在细胞发育和分化过程中起着至关重要的作用。表观遗传修饰与基因表达DNA甲基化DNA甲基化是表观遗传修饰的一种重要形式，在基因表达调控中发挥着关键作用。组蛋白修饰组蛋白修饰包括乙酰化、甲基化和磷酸化等，可以影响染色体的结构和基因的可及性。非编码RNA非编码RNA，例如microRNA，可以调控基因表达，参与细胞生长、发育和疾病发生。基因沉默机制11.RNA干扰RNA干扰是基因沉默的重要机制之一。短链RNA分子可以识别并降解靶基因的mRNA，从而抑制基因表达。22.DNA甲基化DNA甲基化是指在DNA序列中添加甲基基团，可以改变基因表达的活性。甲基化通常会导致基因沉默。33.组蛋白修饰组蛋白修饰会影响染色质的结构和基因的表达。组蛋白乙酰化通常与基因激活相关，而组蛋白去乙酰化通常与基因沉默相关。44.基因沉默的应用基因沉默机制广泛应用于医学和生物学研究中，例如开发治疗癌症和遗传疾病的药物。基因突变与疾病突变类型疾病点突变镰状细胞贫血症缺失突变囊性纤维化插入突变杜氏肌营养不良症基因突变会导致蛋白质结构和功能改变，引发疾病。基因突变是遗传疾病