原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)比較

1、關(guān)于原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較第1頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)45分，星期四轉(zhuǎn)錄復(fù)制翻譯原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較結(jié)構(gòu)決定功能原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較目錄Content相同點(diǎn)不同點(diǎn)第2頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)45分，星期四結(jié)構(gòu)決定功能典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)圖典型的原核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)圖原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較結(jié)構(gòu)決定功能原核真核沒有外顯子和內(nèi)含子有外顯子和內(nèi)含子基因連續(xù)，沒有間隔基因不連續(xù)，有間隔整個編碼區(qū)能編碼蛋白質(zhì)外顯子編碼蛋白質(zhì)，內(nèi)含子不編碼蛋白質(zhì)基因組小基因組大重復(fù)性高重復(fù)性小相同：都具有編碼區(qū)和非

2、編碼區(qū)都具有RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)不同：第3頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)45分，星期四真核生物基因組與原核生物基因組的主要區(qū)別：真核生物基因組DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體，儲存于細(xì)胞核內(nèi)，除配子細(xì)胞外，體細(xì)胞內(nèi)的基因組是雙份的（即雙倍體）。細(xì)菌染色體基因組通常由一條環(huán)狀雙鏈DNA分子組成，染色體形成類核，無核膜與胞漿分開?；蚪M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原核生物的基因組，具有許多復(fù)制起點(diǎn)，而每個復(fù)制子的長度較小。真核細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子。一個結(jié)構(gòu)基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯生成一個mRNA分子和一條肽鏈。原核生物基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為多順反子，功能上相關(guān)的幾個基因往往在一起組成操縱子結(jié)構(gòu)。真核基因組大部分基因含

3、有內(nèi)含子，因此，基因是不連續(xù)的，稱為斷裂基因，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后加工；原核基因組沒有內(nèi)含子結(jié)構(gòu)，不需進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后剪接加工。真核基因組中不編碼的區(qū)域多于編碼區(qū)域。原核基因組大部分為編碼序列，不編碼區(qū)域僅占一小部分。真核生物基因組存在重復(fù)序列，重復(fù)次數(shù)可達(dá)百萬次以上基因組遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原核生物的基因組。 真核生物基因組存在多基因家族、超基因家族和假基因。第4頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)45分，星期四項(xiàng)目原核生物真核生物基因結(jié)構(gòu)染色體組成條環(huán)狀雙鏈DNA分子組成， DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成， 場所染色體形成類核，無核膜與胞漿分開儲存于細(xì)胞核內(nèi)，除配子細(xì)胞外，體細(xì)胞內(nèi)的基因組是雙份的（即雙倍體）復(fù)制子

4、基因組較小，只有一個復(fù)制子基因組較大，具有許多復(fù)制起點(diǎn)，而每個復(fù)制子的長度較小。順反子多順反子，功能上相關(guān)的幾個基因往往在一起組成操縱子結(jié)構(gòu)。單順反子，一個結(jié)構(gòu)基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯生成一個mRNA分子和一條肽鏈。內(nèi)含子沒有內(nèi)含子有內(nèi)含子連續(xù)基因是連續(xù)的，基因是不連續(xù)（斷裂基因）轉(zhuǎn)錄后加工不需進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后剪接加工需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后加工編碼序列原核基因組大部分為編碼序列，不編碼區(qū)域僅占一小部分真核基因組中不編碼的區(qū)域多于編碼區(qū)域重復(fù)序列很少重復(fù)次數(shù)可達(dá)百萬次以上基因組遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原核生物的基因組復(fù)雜性較簡單真核生物基因組存在多基因家族、超基因家族和假基因第5頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)45分，星

5、期四不同點(diǎn)原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較不同點(diǎn)目錄復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯DNARNA蛋白質(zhì)第6頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)45分，星期四復(fù)制原核生物真核生物時間整個細(xì)胞生長過程細(xì)胞周期的S期起點(diǎn)單起點(diǎn)多起點(diǎn)前導(dǎo)鏈的合成連續(xù)半連續(xù)，由一個復(fù)制起點(diǎn)控制一個復(fù)制子的合成，最后由連接酶將其連接成一條完整的新鏈片段長度RNA引物、岡崎片段長RNA引物、岡崎片段短DNA聚合酶、三種聚合酶、五種聚合酶染色體端體復(fù)制染色體大多數(shù)為環(huán)狀染色體為線狀，末端有特殊DNA序列組成的結(jié)構(gòu)成為端體轉(zhuǎn)錄原核生物真核生物場所細(xì)胞核內(nèi)擬核區(qū)mRNAmRNA分子一般只編碼一個基因一個mRNA分子通常含多個基因RNA

6、聚合酶一種三種獨(dú)立轉(zhuǎn)錄可以直接起始轉(zhuǎn)錄合成RNA不能獨(dú)立轉(zhuǎn)錄RNA，三種聚合酶都必須在蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)助下才能進(jìn)行RNA的轉(zhuǎn)錄翻譯原核生物真核生物氨基酸的活化起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸從生成甲硫氨酰-tRNAi開始翻譯的起始起始tRNA是fMet-tRNA，30s小亞基首先與mRNA模板相結(jié)合，再與fMet-tRNA結(jié)合，最后與50s大亞基結(jié)合起始tRNA是 Met-tRNA，40s小亞基首先與Met-tRNA相結(jié)合，再與模板mRNA結(jié)合，最后與60s大亞基結(jié)合生成起始復(fù)合物肽鏈的終止三種釋放因子RF1,RF2,RF3eRF1和eRF3第7頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)45分，星期

7、四原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較不同點(diǎn)復(fù)制真核生物和原核生物復(fù)制的不同點(diǎn)：真核生物DNA的合成只是在細(xì)胞周期的S期進(jìn)行，而原核生物則在整個細(xì)胞生長過程中都可進(jìn)行DNA合成原核生物DNA的復(fù)制是單起點(diǎn)的，而真核生物染色體的復(fù)制則為多起點(diǎn)的。真核生物中前導(dǎo)鏈的合成并不像原核生物那樣是連續(xù)的，而是以半連續(xù)的方式，由一個復(fù)制起點(diǎn)控制一個復(fù)制子的合成，最后由連接酶將其連接成一條完整的新鏈。真核生物DNA的合成所需的RNA引物及后隨鏈上合成的岡崎片段的長度比原核生物要短。原核生物中有DNA聚合酶、三種聚合酶，并有DNA聚合酶同時控制兩條鏈的合成。真核生物中有、五種聚合酶。聚合酶、是DNA合成的主

8、要酶，分別控制不連續(xù)的后隨鏈以及前導(dǎo)鏈的生成。聚合酶可能與DNA修復(fù)有關(guān)，聚合酶則是線粒體中發(fā)現(xiàn)的唯一一種DNA聚合酶.染色體端體復(fù)制不同。原核生物染色體大多數(shù)為環(huán)狀，而真核生物染色體為線狀。末端有特殊DNA序列組成的結(jié)構(gòu)成為端體。第8頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)45分，星期四真核生物和原核生物轉(zhuǎn)錄的不同點(diǎn)：1.真核生物的轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，原核生物則在擬核區(qū)進(jìn)行。2.真核生物mRNA分子一般只編碼一個基因，原核生物的一個mRNA分子通常含多個基因。3.真核生物有三種不同的RNA聚合酶催化RNA合成，而在原核生物中只有一種RNA聚合酶催化所有RNA的合成。4.真核生物的RNA聚合

9、酶不能獨(dú)立轉(zhuǎn)錄RNA，三種聚合酶都必須在蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)助下才能進(jìn)行RNA的轉(zhuǎn)錄，其RNA聚合酶對轉(zhuǎn)錄啟動子的識別也比原核生物要復(fù)雜得多。原核生物的RNA聚合酶可以直接起始轉(zhuǎn)錄合成RNA。原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較不同點(diǎn)轉(zhuǎn)錄真核生物轉(zhuǎn)錄過程示意圖原核生物轉(zhuǎn)錄過程示意圖第9頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)45分，星期四真核生物和原核生物翻譯的不同點(diǎn)：氨基酸的活化：原核起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸，真核是從生成甲硫氨酰-tRNAi開始的。翻譯的起始：原核的起始tRNA是fMet-tRNA，30s小亞基首先與mRNA模板相結(jié)合，再與fMet-tRNA結(jié)合，最后與50s大亞基結(jié)合

10、。真核中起始tRNA是 Met-tRNA，40s小亞基首先與Met-tRNA相結(jié)合，再與模板mRNA結(jié)合，最后與60s大亞基結(jié)合生成起始復(fù)合物。 肽鏈的終止：原核含有三種釋放因子RF1,RF2,RF3。真核只有eRF1和eRF3。 蛋白質(zhì)前體的加工 蛋白質(zhì)的折疊 蛋白質(zhì)的合成抑制這三步過程過于復(fù)雜，因具體物種而異原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較不同點(diǎn)翻譯第10頁，共12頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)45分，星期四相同點(diǎn)原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較相同點(diǎn)真核生物和原核生物基因表達(dá)調(diào)控的相同點(diǎn)：DNA復(fù)制：都是半保留復(fù)制、半不連續(xù)復(fù)制、雙向復(fù)制，在復(fù)制中需要的原料、模板、引物都相同，都有前導(dǎo)鏈和滯后鏈，都分為起始、延伸、終止三個過程。RNA轉(zhuǎn)錄：RNA合成方向都是從5到3，都需要DNA鏈作為模板，都需要RNA聚合酶和其他蛋白因子，原料都是四種核苷酸。聚合反應(yīng)均是通過核苷酸之