13-基因表達(dá)調(diào)控與重組dna技術(shù)-展示頁(yè)
2025-01-20 04:12本頁(yè)面
【正文】 nature》公布精度 99%的測(cè)序圖 人類基因數(shù)： 2 Nature, 431 (7011): 931945, 2023 HGP的進(jìn)展 The postgenome era is ing 7 譜主為生物學(xué)大師 耗資 200萬(wàn)完成 盼未來(lái)降價(jià)普及 助提早預(yù)防疾病 “ 生命天書” —— 首份個(gè)人基因圖公布 () James Waston 8 基因表達(dá)調(diào)控 是指細(xì)胞生物接受環(huán)境信號(hào)刺激或適應(yīng)環(huán)境營(yíng)養(yǎng)供給狀況的變化，在基因表達(dá)水平上作出應(yīng)答反應(yīng)的分子機(jī)制。 第十三 十五章 基因表達(dá)調(diào)控及重組 DNA技術(shù) 1 主要內(nèi)容 ? 基因及基因表達(dá)調(diào)控相關(guān)概念 ? 原核基因表達(dá)調(diào)控基本原理 ? 真核基因表達(dá)調(diào)控基本原理 ? 重組 DNA技術(shù)相關(guān)概念 ? 重組 DNA技術(shù) 基本原理 2 負(fù)載特定遺傳信息的 DNA片段，包括： DNA編碼序列、非編碼調(diào)節(jié)序列和內(nèi)含子序列。 基因 （ Gene） 3 基因組 （ Genome） 來(lái)自一個(gè)遺傳體系的一整套遺傳信息 原核：?jiǎn)蝹€(gè)環(huán)狀染色體所含的全部基因 真核：一個(gè)生物體的染色體所包含的全部 DNA，又稱染色體基因組 線粒體基因組 葉綠體基因組 4 Human Genome 5 人類基因組計(jì)劃 （ Human Genome Project, HGP） 1985年美國(guó)提出 計(jì)劃投入 30億美元， 15年完成 1990年正式啟動(dòng) 英、法、德、日、中國(guó)等先后加入 中國(guó)的任務(wù)： 人類 3號(hào)染色體短臂上一個(gè)約 30Mb區(qū)域的測(cè)序， 該區(qū)域約占人類整個(gè)基因組的 1％。 重組 DNA技術(shù) 本質(zhì)上是一項(xiàng)生物技術(shù)，目的在于通過(guò)人工重組 DNA的方法，獲得某一目的基因的無(wú)性繁殖系 — DNA克隆，或使目的基因在一定的表達(dá)體系表達(dá)有特殊意義的蛋白質(zhì)。 11 DNA RNA 蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)錄 翻譯 逆轉(zhuǎn)錄 簡(jiǎn)單定義：轉(zhuǎn)錄 ＋翻譯 廣義：包括 rRNA、 tRNA的表達(dá) 12 二、基因表達(dá)調(diào)控的意義 生物體基因數(shù)量很多 ， 但在某一特定時(shí)期只有一小部分基因處于活化狀態(tài) ， 能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄 （ 例如 ， 真核細(xì)胞約 2～ 5％ 基因具轉(zhuǎn)錄活性 ） 。 通過(guò)調(diào)控基因的表達(dá)，使生物體適應(yīng)環(huán)境、 調(diào)節(jié)代謝、維持其生長(zhǎng)與繁殖。 這類基因的表達(dá)稱為 基本的基因表達(dá) * 。 特點(diǎn)：不是細(xì)胞生命必不可少的 表達(dá)受外環(huán)境的影響較大，不恒定表達(dá) 有間斷性和空間特異性 18 誘導(dǎo) 基因表達(dá)水平在特定環(huán)境中增高的現(xiàn)象 這類基因叫 可誘導(dǎo)基因 阻遏 基因?qū)Νh(huán)境信號(hào)應(yīng)答表現(xiàn)為表達(dá)水平降低 這類基因叫 可阻遏基因 DNA損傷： DNA損傷修復(fù)酶被誘導(dǎo) 色氨酸供應(yīng)充足：參與合成色氨酸的酶被阻遏 19 五 .基因表達(dá)的多級(jí)調(diào)控 基因表達(dá)調(diào)控在多級(jí)水平上進(jìn)行 基因激活 轉(zhuǎn)錄起始 * 轉(zhuǎn)錄后加工及轉(zhuǎn)運(yùn) mRNA降解 翻譯及翻譯后加工 蛋白質(zhì)降解 20 六、基因表達(dá)調(diào)控原理 以 mRNA轉(zhuǎn)錄為例 DNA元件 調(diào)節(jié)蛋白 RNA聚合酶活性 *調(diào)控要素 （一）轉(zhuǎn)錄起始調(diào)節(jié)基因表達(dá) 21 （ 1） DNA元件： 具有調(diào)節(jié)功能的特異 DNA序列 操縱子： 由功能上相關(guān)的一組酶或蛋白質(zhì)基因在染色體上串聯(lián)一起并共同享用同一表達(dá)調(diào)控的 DNA組件所構(gòu)成的一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位。 啟動(dòng)序列或啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)蛋白的性質(zhì)對(duì) RNA聚合酶活性影響最大。 編碼序列 啟動(dòng)序列 操縱序列 其他調(diào)節(jié)序列 (promoter) (operator) P O (coding sequence) 操縱子 結(jié)構(gòu) 31 乳糖操縱子 調(diào)節(jié)機(jī)制 阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié) CAP的正性調(diào)節(jié) 協(xié)調(diào)調(diào)節(jié) 32 乳糖操縱子結(jié)構(gòu) CAP結(jié)合位點(diǎn) P I I P O Z Y A 調(diào)控區(qū) 結(jié)構(gòu)基因 I: 阻遏蛋白編碼基因 PI: 阻遏蛋白基因啟動(dòng)序列 Z: β半乳糖苷酶 Y: 透酶 A: 乙?；D(zhuǎn)移酶 結(jié)構(gòu)
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