真核生物基因表達(dá)其他水平上的調(diào)控ppt課件

1、第七章第七章 第四節(jié)第四節(jié)真核生物基因表達(dá)其他程度上的調(diào)控真核生物基因表達(dá)其他程度上的調(diào)控主講：水銀色的舞動(dòng)生物技術(shù)及運(yùn)用主要內(nèi)容一：轉(zhuǎn)錄后程度的調(diào)控一：轉(zhuǎn)錄后程度的調(diào)控二：翻譯程度的調(diào)控二：翻譯程度的調(diào)控一：轉(zhuǎn)錄后程度的調(diào)控一：轉(zhuǎn)錄后程度的調(diào)控各種基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物都是RNA，無(wú)論是rRNA、tRNA,還是mRNA,初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物只需經(jīng)過(guò)加工才干成為有生物功能的活性分子.1. rRNA和tRNA的加工成熟2. mRNA的加工成熟3. 真核生物基因轉(zhuǎn)錄后加工的多樣性4. mRNA有效性的調(diào)控1. rRNA和tRNA的加工成熟rRNA的加工包括分子內(nèi)的切割和化學(xué)修飾兩個(gè)方面.rRNA基因轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞

2、核內(nèi)進(jìn)展,初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物45S前體rRNA很快就被加工降解,生成不同分子質(zhì)量的成熟的rRNA.rRNA的化學(xué)修飾主要是甲基化.普通以為,tRNA基因的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后,首先經(jīng)過(guò)核苷的修飾,生成4.5S前體tRNA,再行剪切成為成熟的tRNA(4S).2. mRNA的加工成熟編碼蛋白質(zhì)的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA.這類(lèi)基因在轉(zhuǎn)錄后經(jīng)過(guò)一系列的的加工成為成熟的有生物功能的mRNA.與rRNA、tRNA一樣,編碼蛋白質(zhì)的基因轉(zhuǎn)錄時(shí)首先生成核不均一RNA,然后再加工剪接成為成熟mRNA.3. 真核生物基因轉(zhuǎn)錄后加工的多樣性真核生物的基因按其轉(zhuǎn)錄方式可以分為簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)錄單位和復(fù)雜轉(zhuǎn)錄單位兩大類(lèi).這兩種轉(zhuǎn)錄

3、方式雖然最終都會(huì)產(chǎn)生蛋白質(zhì),但他們轉(zhuǎn)錄后加工方式不同.(1). 簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)錄單位(2). 復(fù)雜轉(zhuǎn)錄單位(1). 簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)錄單位這類(lèi)基因編碼只產(chǎn)生一個(gè)多肽,其原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物有時(shí)需求加工,有時(shí)不需求加工.這類(lèi)基因轉(zhuǎn)錄后加工有3種不同方式.(圖)(2). 復(fù)雜轉(zhuǎn)錄單位含有復(fù)雜轉(zhuǎn)錄單位的主要是一些編碼組強(qiáng)和發(fā)育特異性蛋白質(zhì)的基因,它們除了含有數(shù)量不等的內(nèi)含子外,其原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物能經(jīng)過(guò)不同方式加工成兩個(gè)或兩個(gè)以上的mRNA.4. mRNA有效性的調(diào)控真核生物能否長(zhǎng)時(shí)間,及時(shí)的利用成熟的mRNA分子翻譯出蛋白質(zhì)以供生長(zhǎng)和發(fā)育的需求,是與mRNA的穩(wěn)定性以及屏蔽形狀的解除親密相關(guān)的.二：翻譯程度的調(diào)控二：翻譯程度的調(diào)

4、控翻譯過(guò)程主要涉及到細(xì)胞的四種安裝: 核糖體,它是蛋白質(zhì)生物合成的場(chǎng)所; mRNA,它是信息傳送的媒介; tRNA,它是氨基酸的攜帶者; 可溶性蛋白因子,它是蛋白質(zhì)生物合成所必需的因子.可溶性蛋白因子可溶性蛋白因子按功能可分為三類(lèi):一是起始因子,如eIF-2,eIF-2B,eIF-3等.二是延伸因子,如EF-1,EF-2等.三是終止因子,如RF等.mRNA在蛋白質(zhì)合成中的調(diào)控功能1. 可溶性蛋白因子的修飾與翻譯起始的調(diào)控2. mRNA的“掃描方式與蛋白質(zhì)合成的起始3. mRNA 5末端帽子構(gòu)造的識(shí)別與蛋白質(zhì)合成4. mRNA穩(wěn)定性的調(diào)理5. 反義RNA對(duì)翻譯的調(diào)控作用1. 可溶性蛋白因子的修飾

5、與翻譯起始的調(diào)控許多可溶性蛋白因子對(duì)蛋白質(zhì)的合成起重要作用.研討發(fā)現(xiàn),對(duì)許多可溶性蛋白因子的修飾也會(huì)影響翻譯其始.例如，肽鏈起始因子eIF-2在激酶的作用下發(fā)生磷酸化，可以抑制蛋白質(zhì)的合成。eIF-2發(fā)生磷酸化后妨礙蛋白質(zhì)合成的原因，很能夠是由于eIF-2經(jīng)亞基磷酸化以后導(dǎo)致eIF-2與eIF-2B嚴(yán)密結(jié)合，直接影響了eIF-2的再利用，從而影響了蛋白質(zhì)合成起始復(fù)合物的生成。HCL非活性型非活性型HCL-P活性型活性型ATPADP氯高鐵血紅素eIF-2活性型活性型eIF-2-P非活性型非活性型HTP-HCL-PHTP-HCL2. mRNA的“掃描方式與蛋白質(zhì)合成的起始大量實(shí)驗(yàn)證明，在真核生物起

6、始蛋白質(zhì)合成時(shí)，40s核糖體亞基及有關(guān)的合成起始因子首先與mRNA模板接近5末端處結(jié)合，然后向3方向滑行，發(fā)現(xiàn)AUG起始密碼子時(shí)再與60s大亞基構(gòu)成80s復(fù)合物。這就是Kozak提出的真核生物蛋白質(zhì)合成起始的“掃描方式。3. mRNA 5末端帽子構(gòu)造的識(shí)別與蛋白質(zhì)合成由于絕大多數(shù)真核生物mRNA5末端都帶有帽子構(gòu)造，所以核糖體起始蛋白質(zhì)的合成，首先面臨的問(wèn)題是如何識(shí)別這頂帽子。1帽子的類(lèi)型與功能2帽子結(jié)合蛋白類(lèi)型構(gòu)造mRNAO型 5m7GpppA/GpNp-3 酵母，黏蟲(chóng)型型 5m7GpppA/GmpNp-3 海膽胚，鹵蟲(chóng)海膽胚，鹵蟲(chóng)型 5m7GpppN1mpN2p-3 哺乳動(dòng)物5m7GpppN1mpN2mp-3 哺乳動(dòng)物5. 反義RNA對(duì)翻譯的調(diào)控作用天然反義RNA首先在原核細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)，在真核生物中也發(fā)現(xiàn)了一些能夠的天然反義RNA。在蛋白質(zhì)的生物合成過(guò)程中，特別是在起始反響過(guò)程中，mRNA的“可翻譯性是起決議作用的，其5末端的帽