文档介绍：基因表达
第五章
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基因表达（gene expression）
是指基因所贮存的遗传信息通过转录（transcription）和翻译（translation）
产生具有生物功能的多肽和蛋白质的过程
Date
依赖ρ因子
不依赖ρ因子
RNA 3‘ 端形成茎环结构
Date
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RNA-pol
5’
3´
ρ
DNA
RNA
polyC
ρ因子和RNA转录产物结合RNA聚合酶构象改变引起转录终止
Date
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Date
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（三）转录后加工
●原核细胞
●真核细胞
tRNA和rRNA需加工，mRNA不需加工
tRNA、rRNA和mRNA均需加工
1. 原核细胞和真核细胞的差异
Date
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2. 真核生物mRNA的转录后加工
● 5'端加帽
转录未终止时加入m7G5'ppp，与稳定mRNA及翻译起始有关
5’pppG…
5’pG…
ppi
5’GpppG…
pppG pi
***化酶
mGpppG…
磷酸酶
CH3
Date
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核酸酶
poly(A)
3’-OH引入
100-200bp A
真核基因3’
端AATAA
切除3’尾
10—25碱基


●3'端加尾
加尾信号处切离,并加poly (A)，与稳
定mRNA及翻译效率有关
Date
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Date
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●剪接（splicing）
由小分子细胞核内核蛋白颗粒（snRNP）去除核不均一RNA（hnRNA）中的内含子转录序列
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Date
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Date
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通过不同剪接方式选择性使用外显子，合成功能不同而结构只有微小差异的蛋白质
选择性剪接
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●RNA编辑（RNA editing）
RNA编辑是对mRNA前体的序列进行的改编，在mRNA前体分子的碱基序列中 C被U取代，A被G取代，使成熟mRNA的序列与基因组DNA序列不同
Date
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成熟mRNA＋蛋白质→细胞核→细胞质
3. 真核生物成熟mRNA的运输
信使核糖核蛋白颗粒(mRNP)
Date
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二、蛋白质的生物合成——翻译
以特定核苷酸序列的mRNA为模板，合成相应氨基酸序列的多肽链，即将带有遗传信息的核苷酸顺序转换为氨基酸顺序的过程
组成蛋白质的氨基酸由其特定的tRNA携带和转运，在核蛋白体上按照模板mRNA所提供的编码信息合成具有特定序列的多肽链
Date
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(一) 翻译的体系
(二) 翻译的基本过程
(三) 肽链翻译后的加工修饰
(四) 蛋白质的分拣与转运
Date
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(一) 翻译的体系
●模板 mRNA
●氨基酸运输 tRNA
●肽链合成场所核糖体（rRNA+蛋白质）
●蛋白质因子起始、延长、终止因子
●原料 20种有遗传密码的氨基酸
Date
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● 模板 mRNA
 mRNA是翻译的直接模板
 mRNA的寿命一般较短
 编码单个蛋白或多个蛋白
 mRNA具有方向性，从5‘端到3’端。
对应肽链从氨基端到羧基端
 3个核苷酸构成1个密码子，指令氨基酸
Date
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● 连续性
● 简并性
● 通用性
● 摆动性
● 方向性
密码子特点
遗传密码表
Date
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由氨基酰-tRNA合成酶催化与氨基酸的连接
● 氨基酸运输 tRNA
TC 环
反密码子
氨基酸臂
额外环
(可变的)
DHU 环
具有绝对专一性和校正功能
运输氨基酸
Date
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●肽链合成场所核糖体（rRNA+蛋白质）
●原核细胞
●真核细胞
30S: 16S rRNA和21种蛋白质
50S: 5S、23S rRNA和34种蛋白质）
40S: 18S rRNA和33种蛋白质
60S: 5S、、23S rRNA和49种
蛋白质
70S
80S
Date
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●蛋白质因子
名称
原核细胞
真核细胞
IF1, IF2, IF3
eIFn (10余种)
延长因子
EFTu, EFTs, EFG
EF1(α, β, γ),