藥學(xué)第15章轉(zhuǎn)錄與基因表達(dá)調(diào)控-文庫(kù)吧資料
2025-06-01 18:20本頁(yè)面
【正文】 類專業(yè)生物化學(xué)講稿 ?基因表達(dá)的多級(jí)調(diào)控 。按功能需要，某一特定基因的表達(dá)嚴(yán)格按一定的時(shí)間順序發(fā)生，這就是基因表達(dá)的時(shí)間特異性（ temporal specificity）。 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 ? 時(shí)間特異性 噬菌體、病毒或細(xì)菌侵入宿主后，呈現(xiàn)一定的感染階段。 rRNA、 tRNA編碼基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生 RNA的過(guò)程也屬于基因表達(dá)。在一定調(diào)節(jié)機(jī)制控制下，大多數(shù)基因經(jīng)歷基因激活、轉(zhuǎn)錄及翻譯等過(guò)程，產(chǎn)生具有特異生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子，賦予細(xì)胞或個(gè)體一定的功能或形態(tài)表型。 ? 基因表達(dá)調(diào)控是分子生物學(xué)及分子遺傳學(xué)發(fā)展的新領(lǐng)域，涉及很多基本概念和原理，這是認(rèn)識(shí)原核、真核基因表達(dá)調(diào)控的基礎(chǔ) 。 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 基因表達(dá)的概念 ? 本世紀(jì) 50年代末，生物科學(xué)家們揭示了生物遺傳信息從 DNA傳遞到蛋白質(zhì)的規(guī)律 ── 中心法則。 RNA復(fù)制酶只是特異地對(duì)病毒的 RNA起作用 ,而宿主細(xì)胞 RNA一般并不進(jìn)行復(fù)制。反應(yīng)機(jī)理與其他核酸模板指導(dǎo)的核酸合成反應(yīng)相似?！?39。這些因子可以幫助 RNA復(fù)制酶定位并結(jié)合于病毒的 RNA3’末端 ,引發(fā) RNA的復(fù)制。 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 ?RNA復(fù)制酶還需要有宿主細(xì)胞中的三種蛋白質(zhì)因子協(xié)助其發(fā)揮作用。其中只有一個(gè)分子量為 65000亞基 ,是病毒 RNA復(fù)制酶基因的產(chǎn)物 ,其結(jié)構(gòu)中具有復(fù)制酶的活性部位。病毒 RNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后 ,還可進(jìn)行復(fù)制 ,即在 RNA指導(dǎo)的 RNA聚合酶(RNAdirected RNA polymerase, RDRP) 或稱 RNA復(fù)制酶 (RNA replicase)催化下進(jìn)行 RNA合成反應(yīng)。 ④ mRNA的編輯 (mRNA editing) 人類 apo B基因 mRNA（ 14500個(gè)核苷酸） 肝臟 apo B100 （分子量為 500 000） 腸道細(xì)胞 apo B48 （分子量為 240 000） mRNA編輯 6666位 C→U 結(jié)果 CAA→UAA tRNA的轉(zhuǎn)錄后加工 tRNA前體 RNA pol Ⅲ TGGCNNAGTGC GGTTCGANNCC DNA RNAaseP、內(nèi)切酶 tRNA核苷酸轉(zhuǎn)移酶、連接酶 ATP ADP 堿基修飾 （ 2）還原反應(yīng) 如： U ? DHU （ 3）核苷內(nèi)的轉(zhuǎn)位反應(yīng) 如： U ? ψ （ 4）脫氨反應(yīng) 如： A ? I 如： A ? Am （ 1）甲基化 （ 1） （ 1） （ 3） （ 2） （ 4） 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工 轉(zhuǎn)錄 45S rRNA 剪接 18S rRNA 28SrRNA rDNA 內(nèi)含子 內(nèi)含子 28S 18S 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 （七） RNA的復(fù)制 ?有些病毒如噬菌體 f MS R17和 Qβ 等均具有 RNA基因組。 ?mRNA的剪接方式 —— 除去 hnRNA中的內(nèi)含子，將外顯子連接。 雞卵清蛋白基因 hnRNA 首、尾修飾 hnRNA剪接 成熟的 mRNA 雞卵清蛋白基因及其轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后修飾 雞卵清蛋白成熟 mRNA與 DNA雜交電鏡圖 DNA mRNA 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 ?內(nèi)含子的分類 根據(jù)基因的類型和剪接的方式，通常把內(nèi)含子分為 4類。 ?斷裂基因 (splite gene) C A B D 編碼區(qū) A、 B、 C、 D 非編碼區(qū) 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 ?外顯子 (exon)和內(nèi)含子 (intron) ?外顯子 在斷裂基因及其初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn)，并表達(dá)為成熟 RNA的核酸序列。隨后 ,在多聚 A聚合酶催化下 ,發(fā)生聚合反應(yīng)形成了 3‘末端多聚 A尾。 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 ?幾種主要的修飾方式 ① 剪接 (splicing) ② 剪切 (cleavage) ③ 修飾 (modification) ④ 添加 (addition) （六）真核生物的轉(zhuǎn)錄后修飾 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 真核生物 mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工 ① 加帽子 ? 5?端形成 帽子結(jié)構(gòu) (m7GpppGp —) 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 帽子結(jié)構(gòu) 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 5? pppGp… 5? GpppGp… pppG ppi 鳥(niǎo)苷酸轉(zhuǎn)移酶 5? m7GpppGp… 甲基轉(zhuǎn)移酶 SAM 帽子結(jié)構(gòu)的生成 5? ppGp… 磷酸酶 Pi 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 ?3?端加上 多聚腺苷酸尾巴 (poly A tail) ② 加尾巴 ?但多聚 A尾形成并不是簡(jiǎn)單地加入 A,而是 先要在 mRNA前體的 3‘末端切除一些多余的附加核苷酸 ,然后再加入多聚 A。 轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)過(guò)程中可以觀察到核小體移位和解聚現(xiàn)象。 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng) 真核生物轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)過(guò)程與原核生物大致相似，但因有核膜相隔，沒(méi)有轉(zhuǎn)錄與翻譯同步的現(xiàn)象。 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 POLⅡ TFⅡ F Ⅱ A Ⅱ B 由 RNAPol Ⅱ 催化轉(zhuǎn)錄的 PIC POLⅡ TFⅡ F Ⅱ H Ⅱ E TBP TAF TFⅡ DⅡ AⅡ BDNA復(fù)合物 TATA Ⅱ A Ⅱ B TBP TAF TATA Ⅱ H Ⅱ E CTD P PIC組裝完成， TFⅡ H使 CTD磷酸化 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 ④ 模板理論 (piecing theory) 一個(gè)真核生物基因的轉(zhuǎn)錄需要 3至 5個(gè)轉(zhuǎn)錄因子。 反式作用因子中，直接或間接結(jié)合 RNA聚合酶的，則稱為 轉(zhuǎn)錄因子 (transcriptional factors, TF)。pppG 5? 3? 3?5? RNApol 2022年 5月 藥學(xué)類專業(yè)生物化學(xué)講稿 （五）真核生物的轉(zhuǎn)錄起始 轉(zhuǎn)錄起始
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