基因表達調(diào)控ppt課件-資料下載頁
2025-01-04 19:47本頁面
【正文】 節(jié)一樣 ， 某些小分子 RNA也可調(diào)節(jié)真核基因表達 。 ? 這些 RNA都是非編碼 RNA（ noncoding RNA, ncRNA） 。如：具有催化活性的 RNA（ 核酶 ） 、 細胞核小分子 RNA （ snRNA） 以及核仁小分子 RNA（ snoRNA） ? 目前人們廣泛關(guān)注的非編碼 RNA有 miRNA和 siRNA。 ? 小分子 RNA對基因表達的調(diào)節(jié)十分復(fù)雜 ， （二）一些非編碼小分子 RNA可引起轉(zhuǎn)錄后基因沉默 目錄 （三） mRNA前體的選擇性剪接可以調(diào)節(jié)真核生物基因表達 ?真核生物基因所轉(zhuǎn)錄出的 mRNA前體含有交替連接的內(nèi)含子和外顯子 。 通常狀態(tài)下 ， mRNA前體經(jīng)過剔除內(nèi)含子序列后成為一個成熟的mRNA， 并被翻譯成為一條相應(yīng)的多肽鏈 。 但是 ， 參與拼接的外顯子可以不按照其在基因組內(nèi)的線性分布次序拼接 ， 內(nèi)含子也可以不完全被切除 ， 由此產(chǎn)生了 選擇性剪接 目錄 七、真核基因表達在翻譯以及翻譯后仍可受到調(diào)控 （一）對翻譯起始因子活性的調(diào)節(jié)主要通過磷酸化修飾進行 蛋白質(zhì)合成速率的快速變化在很大程度上取決于起始水平，通過磷酸化調(diào)節(jié)翻譯起始因子（ eukaryotic initiation factor, eIF）的活性對起始階段有重要的控制作用。 1．翻譯起始因子 eIF2α的磷酸化抑制翻譯起始 目錄 2． eIF4E及 eIF4E結(jié)合蛋白的磷酸化激活翻譯起始 ? 帽結(jié)合蛋白 eIF4E與 mRNA帽結(jié)構(gòu)的結(jié)合是翻譯起始的限速步驟，磷酸化修飾及與抑制物蛋白的結(jié)合均可調(diào)節(jié) eIF4E的活性。 ? 磷酸化的 eIF4E與帽結(jié)構(gòu)的結(jié)合力是非磷酸化 的eIF4E的 4倍，因而可提高翻譯的效率。 目錄 （二） RNA結(jié)合蛋白參與了對翻譯起始的調(diào)節(jié) ? RNA結(jié)合蛋白（ RNA binding protein, RBP） ，是指那些能夠與 RNA特異序列結(jié)合的蛋白質(zhì)。 ? 基因表達的許多調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)都有 RBP的參與，如前述轉(zhuǎn)錄終止、 RNA剪接、 RNA轉(zhuǎn)運、 RNA胞漿內(nèi)穩(wěn)定性控制以及翻譯起始等。 目錄 （三）對翻譯產(chǎn)物水平及活性的調(diào)節(jié)可以快速調(diào)控基因表達 ? 新合成蛋白質(zhì)的半衰期長短是決定蛋白質(zhì)生物學功能的重要影響因素 。因此，通過對新生肽鏈的水解和運輸，可以控制蛋白質(zhì)的濃度在特定的部位或亞細胞器保持在合適的水平。 ? 許多蛋白質(zhì)需要在合成后經(jīng)過特定的修飾才具有功能活性 。通過對蛋白質(zhì)的可逆的磷酸化、甲基化、?；揎?，可以達到調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能的作用，是基因表達的快速調(diào)節(jié)方式。 目錄 是一大家族小分子非編碼單鏈 RNA， 長度約 2025個堿基 ， 由一段具有發(fā)夾環(huán)結(jié)構(gòu) ， 長度為 70~90個堿基的單鏈 RNA 前體 (premiRNA)經(jīng) Dicer酶剪切后形成 。 這些成熟的 miRNA 與其他蛋白質(zhì)一起組成 RNA誘導(dǎo)的 沉默復(fù)合體 （ RNAinduced silencing plex, RISC） ，通過與其靶 mRNA 分子的 339。 端非翻譯區(qū)域 （ 339。 UTR） 互補匹配 ， 再以目前尚不清楚的機制抑制該 mRNA 分子的翻譯 。 （四）小分子 RNA對基因表達的調(diào)節(jié)十分復(fù)雜 1．微小 RNA (microRNA, miRNA) 目錄 ?其長度一般為 20~25個堿基； ?在不同生物體中普遍存在； ?其序列在不同生物中具有一定的保守性； ?具有明顯的表達階段特異性和組織特異性； ? miRNA 基因以單拷貝、多拷貝或基因簇等多種形式存在于基因組中，大多位于基因間隔區(qū)。 ? miRNA的特點： 目錄 ?是細胞內(nèi)一類雙鏈 RNA(doublestranded RNA，dsRNA)在特定情況下通過一定酶切機制 ， 轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂刑囟ㄩL度 (21－ 23個堿基 )和特定序列的小片段RNA。 ?雙鏈 siRNA參與 RISC組成 ， 與特異的靶 mRNA完全互補結(jié)合 ， 導(dǎo)致靶 mRNA降解 ， 阻斷翻譯過程 。 ?由 siRNA介導(dǎo)的基因表達抑制作用被稱為 RNA干涉(RNA interference， RNAi)。 2．小干擾 RNA (small interfering RNA, siRNA) 30bp 雙鏈 RNA（ dsRNA） 水解生成 2123nt siRNA 5’ 3’ 3’ 5’ RISC形成 識別特異序列 并使其降解 RNA干擾作用機制 目錄 siRNA miRNA 前體 內(nèi)源或外源長雙鏈 RNA誘導(dǎo)產(chǎn)生 內(nèi)源發(fā)夾環(huán)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 結(jié)構(gòu) 雙鏈分子 單鏈分子 功能 降解 mRNA 阻遏其翻譯 靶 mRNA 結(jié)合 需完全互補 不需完全互補 生物學效應(yīng) 抑制轉(zhuǎn)座子活性和病毒感染 發(fā)育過程的調(diào)節(jié) siRNA 和 miRNA的差異比較 目錄 （五）長鏈非編碼 RNA在基因表達調(diào)控中的作用不容忽視 ?長鏈非編碼 RNA（ lncRNA）是一類轉(zhuǎn)錄本長度超過 200個核苷酸的 RNA分子，不直接參與基因編碼和蛋白質(zhì)合成，但是可在表觀遺傳水平、轉(zhuǎn)錄水平和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達。
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