⑴ 原核細胞和真核細胞基因表達過程的比較
原核基因表達調控與真核存在很多共同之處.但因原核生物沒有細胞核,亞細胞結構及其基因組結構要比真核簡單得多.
1.原核基因轉錄調節特點
⑴σ因子識別特異啟肢瞎動序列,不同的σ因子決定特異基因的轉錄激活,決定mRNA,rRNA和tRNA基因的轉錄.
⑵除個別基因外,原核生物絕大多數基因按功能相關性成簇的串聯、密集於染色體上,共同組成一個轉錄單位——操縱子.一個操縱子只含一個啟動序列及數個可轉錄的編碼基因.
2.真核細胞結構及基因組結構遠比原核復雜,其基因表達調控機制發生在染色體活化、基因轉錄激活、轉錄後加工、翻譯及翻譯後加工等水平的調節攜枯事辯飢洞件也要復雜的多.
(這個地方展開論述的話就很麻煩了,我也不知道該怎麼表達,不好意思了.)
⑵ 真核生物基因和原核生物基因的表達有哪些主要差異
若是高中階激陪段,下面這句話就差不多夠用悄鉛者了吧.相同點:原核生物和真核生物的基因組成大體上都分為編碼區和非編碼區;不同點:原核生物的基因編碼區是連續的,而真核生物的基因編碼區是不連續的,分為內含子和外顯子.
要更詳細的話,下面
基因上,真核生物和原核生物基因表達不同.因為真核生物的基因結構比較復雜(有內含子、外顯子之分,且有復雜的調控用非編碼序列,還有多個染色體…………)具體來說:
1.在真核細胞中,剛轉錄出來的RNA初級轉錄物包含內含子和外顯子.然後在酶的催化下對它的兩端進行修飾,內含子被剪切.最後成熟的RNA從細胞核遷移到細胞質,並在核糖體上翻譯蛋白質.雖然這些步驟從圖上看起來是一步一步按順序完成的,事實上他們經常是同時發生的.例如,RNA加帽和拼接在RNA初級轉錄物完成時就開始了.但總的說,在時間上和空間上還是分開了!
2.在原核生物中,mRNA的合成相對比較容易.由於原核生物細胞沒有細胞核,所以轉錄和翻譯發生在同一地方,而且細菌mRNA的翻譯經常在轉錄完成之前就開始了.即沒有時間與空間的分隔!
而且,真核生物(除少數較低等真核生物外)一個mRNA分子一般只含有一個基因,原核生物的一個mRNA分子通常含有多個基因.
再者,二者雖然都具有核糖體,但又有不同!
如下例:
真核生物 原核生物
核糖體 80S 70S
大亞基 60S 50S
小亞基 40S 30S
即二者內部本質組成是不同的,這也就是為什麼有些抗生素類葯物可以抑制細菌合成蛋白質,卻對人體無害的原因!(因為這些葯物對真核生物核糖體無效.)
再從轉錄用酶的角度,舉例如RNA聚合酶:
原核生物就一種,其全酶5個亞基,核心酶有4個亞基,還要有σ因子等的配合.
真核生物有三種,各有功能.
列舉如下:
RNA聚合酶Ⅰ:
不受α-鵝膏蕈鹼的抑制,大於10- 3mol/L
存在於核仁中,合成5.8S rRNA,18S rRNA和28S rRNA;
RNA聚合酶Ⅱ:
對α-鵝膏蕈鹼最為敏感,10-8— 10-9mol/L
存在於核質中,合成hnRNA,snRNA
RNA聚合酶Ⅲ:
對α-鵝膏蕈鹼中度敏感,在10-4— 10-5mol/L 時表現抑制;
存在於核質中,合成tRNA,5S rRNA.
此外,線粒體和葉綠體中也發現少數RNA聚合酶,但分子量小,活性低,由核基因編碼,在細胞漿中合成後運送至細胞器中.
而且,原核生物中RNA聚合酶可以直接起始轉錄合成RNA ,真核生物RNA聚合酶則不能獨立轉錄RNA .在真核生物中,三種RNA聚合酶都必須在蛋白質轉錄因子的協助下才能進行RNA的轉錄.另外,RNA聚合酶對轉錄啟動子的識別,也比原核生物更加復雜,如對RNA聚合酶Ⅱ來說,至少有三個DNA的保守序列與其轉錄的起始有關,第一個稱為TATA框,具有共有序列TATAAAA,其位置在轉錄起始點的上游約為25個核苷酸處,它的作用可能與原核生物中的-10共有序列相似,與轉錄起始位置的確定有關.第二個共有序列稱為CCAAT框,具有共有序列GGAACCTCT,位於轉錄起始位置上游約為50-500個核苷酸處.如果該序列缺失會極大地降低生物的活體轉錄水平.第三個區域一般稱為增強子,其位置可以在轉錄起始位置的上游,也可以在下游或者在基因之內.它雖不直接與轉錄復合體結合,但可以顯著提高轉錄效率.
再說翻譯過程,例如,肽鏈合成的終止,都是需要一種叫終止因子或釋放因子的物質的參與.
原核生物有三種:
RF1(分子量:4.4萬) 識別UAA、UAG .
RF2(4.7萬) 識別UAA、UGA ,並能將其結合到核糖體上,由於50S亞基的肽基轉移酶的作用,而促進肽基tRNA的水解反應.
RF3(4.8萬):只有RF3與GTP(或GDP)能結合.具體作用是可增加RF1和RF2對終止密碼子的親和性.
(但它們均具有識別mRNA鏈上終止密碼子的作用,使肽鏈釋放,核糖體解聚.)
真核啟薯生物就一種,即eRF,分子量約為25.5萬,已從動物組織中提取到.
⑶ 原核生物與真核生物基因表達的區別
原核生物基因的轉錄和翻譯在擬核區同時進行,且基因中沒有內含子。真核生物基因先在核中轉錄,再在細胞悉皮質基質中翻譯,且轉錄後會進行切去內含子mRNA等睜絕差復雜的過程才進宏野行翻譯。
⑷ 真核生物基因在原核生物里表達 應如何操作
通過基因工程手段,用特定的限制性內切酶,切割目的基因和質轎虧粒載體,然後用DNA連接酶連接,用氯化鈣或者電刺激處理原核生姿姿物細胞,把帶有目的基因的載體導入原跡帆絕核生物即可.
⑸ 原核生物基因在真核生物中直接表達么
原核生物的機體能在基因表達過程的任何階段進行調控,如調控可在轉錄階段、轉錄後加工階段和翻譯階段進行.轉錄的調控主要發生在起始階段,這樣可避免浪費能量合成不必要的轉錄產物.通常不在轉錄延伸階段進行調控,但可在終止階段進行調控,終止可以防止越過終止子而進行下一個基因的轉錄.RNA的初級轉錄產物本身是一個受調控的靶分子,轉錄物作為一個整體其有效性可以受到調控,例如,它的穩定性可以決定它是否保存下來用於翻譯.此外,初級轉錄產物轉變為成熟分子的加工能力可決定最後mRNA分子的組成和功能.在真核細胞中,還可對RNA從核到胞漿中的轉運進行調控.但是在細菌中,mRNA只要一合成,就可用於翻譯.翻譯也像轉錄一樣,在起始階段和終止階段進行調控.DNA轉錄的起始和RNA翻譯的起始路線也很相似.
真核生物基因表達的調控要比原核生物復雜得多,特別是高等生物,不僅由多細胞構成,而且具有組織和器官的分化.細胞中由核膜將核和細胞質分開,轉錄和翻譯並不是偶聯,而是分別在核和細胞質中進行的,基因組不再是環狀或線狀近於裸露DNA,而是由多條染色體組成,染色體本身結構是以核小體為單位形成的多極結構,真核生物的個體還存在著復雜的個體發育和分化,因此說真核生物的基因表達調控是多層次的,從DNA到RNA到有功能蛋白質多途徑進行調控的.主要的調控途徑有如下幾個方面:
①DNA和染色體水平上的調控:基因的拷貝數擴增或丟失和基因重排,DNA修飾,在染色體上的位置,染色體結構(包括染色質、異染色質、核小體)都可影響基因表達.
②轉錄水平上的調控:轉錄起始的控制和延伸的弱化對mRNA前體的水平都會產生影響.
③轉錄後RNA加工過程和運送中的調控:真核基因轉錄出的mRNA前體,要經過加工才能成熟為mRNA,包括切割、拼接、編輯、5`和3`末端修飾等,成熟的mRNA再運出細胞核.
④翻譯水平上的調控:5`端前導序列形成莖環結構降低翻譯水平或抑制蛋白結合5`端,阻止mRNA的翻譯.
⑤翻譯後的調控:翻譯後產生的蛋白質常常需要修飾和加工如磷酸化、糖基化、切除信號肽及構象形成等,才能成為有活性的蛋白質,可以利用這個過程有選擇地激活或滅活某些蛋白質.
⑥mRNA降解的調控:控制mRNA壽命就能控制一定數目的mRNA分子產生蛋白質數量,這種調控是由mRNA 3`端的序列決定的.
⑹ 真核基因在原核細胞中如何表達
基因工程操作的過程中,在導入真核細胞的目的基因時一般用人工合成基因的方法。即以目的基因轉錄成的信使RNA為模板,反轉錄成互補的單鏈DNA,然後在酶的作用下根據鹼基互補原則合成雙鏈DNA,從而獲得所需要的目的基因。或根據已知的蛋白質的氨基酸序列,推測出相應的信使RNA序列,然後按照鹼基互補配對原則,推測出它的結構基因的脫氧核苷酸序列,再通過化學方法,以單核苷酸為原料合成目的基因。為何不從真核生物的供體細胞的DNA中直接分離目的基因呢?1 從基因結構看,由於真核細胞的基因含有不表達的DNA片段,不能直接用於基因的擴增和表達。具體的說,真核細胞的基因結構在編碼區是由不能夠編碼蛋白質的內含子和能夠編碼蛋白質的外顯子組成。真核細胞的基因在真核細胞內表達時,先由整個編碼區轉錄出RNA,再經過加工,即在細胞核中把由內含子轉錄出的對應序列從RNA中切去,將由外顯子轉錄出的對應序列重新拼接起來,形成成熟的信使RNA,再到細胞質中去指導蛋白質的合成。而原核細胞對轉錄出的RNA不需要進行加工,直接翻譯成蛋白質。2 從運載體看,由於經常使用的運載體是質粒、噬菌體和動植物病毒。而最常用的是大腸桿菌的質粒,而原核細胞的基因其編碼區是連續的,能夠直接編碼蛋白質。因此,如果從真核生物的供體細胞的DNA中直接分離得到的目的基因重組到大腸桿菌的質粒上,即使轉錄出RNA,原核細胞也對轉錄出的RNA不進行加工(沒有相關的酶),這樣由於轉錄出的RNA中具有由內含子轉錄出的不能夠編碼蛋白質的對應序列,這樣的RNA翻譯不出所需要的蛋白質,從而使基因不能表達。只有重組到酵母菌(真核生物)的質粒上,才有可能使基因表達。
⑺ 原核生物基因表達過程
高中生物書講得夠清楚啊。復制:基因在解旋酶作用下解旋並以解旋後的兩條鏈為模版以游離脫氧核糖核酸為原料,在DNA聚合酶作用下,根據鹼基互補配對原則合成新的DNA子鏈。轉錄:基因在解旋酶作用下解旋。RNA聚合酶與原核基因編碼區上游RNA聚合酶結合位點結合,在其作用下游離核糖核苷酸與原核基因模版鏈根據鹼基互補配對原則編碼並聚合成mRNA。翻譯:mRNA為模版,由tRNA攜帶游離氨基酸,在核糖體內經酶的作用根據鹼基互補配對原則mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子配對。同時,tRNA攜帶的氨基酸在氨基酸聚合酶作用下形成肽鏈。