基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件

mRNA降解是轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的一種方式在真核細(xì)胞中,前體mRNA的加工與運(yùn)輸過程通常是同時(shí)進(jìn)行的。成熟mRNA一旦進(jìn)入胞漿,就有可能被降解?！鰉RNA的運(yùn)輸和定位也是轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的一種方式在胞漿內(nèi),mRNA翻譯的分布是不均勻的蛋白質(zhì)的分布也是不均勻的。這不是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)單純擴(kuò)散造成的,而是由于mRNA的運(yùn)輸和定位決定的。一般把對(duì)mRNA成熟、降解和胞漿內(nèi)定位等翻譯起始前過程的調(diào)控統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。mRNA降解是轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的一種方式1各種生物的蛋白質(zhì)翻譯體系大致相同:mrNA核糖體蛋白質(zhì)翻譯體系酶系trans-細(xì)胞因子其他小分子翻譯的過程主要包括三個(gè)階段:翻譯的起始、延伸和終止。各種生物的蛋白質(zhì)翻譯體系大致相同:2蛋白質(zhì)翻譯后的多種加工方式修飾(modification)折疊(olding)分揀(sorting)運(yùn)輸(trafficking)定位(targeting)翻譯水平上的調(diào)控機(jī)制大致可分為兩種類型:1.不受環(huán)境因素影響的。這種機(jī)制包含在基因的順式結(jié)構(gòu)中;2.隨環(huán)境因素變化而調(diào)節(jié)的。這種機(jī)制是反式作用的。翻譯調(diào)控主要表現(xiàn)為翻譯起始的調(diào)節(jié)。翻譯調(diào)控的關(guān)鍵在于mRNA的結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)翻譯后的多種加工方式351翻譯起始的調(diào)控成熟的mRNA分子,其結(jié)構(gòu)不僅包括氨基酸頇序的編碼序列,而且也包括其5和3兩端的非編碼區(qū)(untranslatedregion,UTR)。因此,蛋白質(zhì)的翻譯不僅與mRNA的編碼序列有關(guān),而且受5和3UTR結(jié)構(gòu)的控制。G5Untranslated3UntranslatedPoly(A)regionregion0H-0-P-0-P-0-PAAUAAA(A)3L-10-OHInitiationPolyadenylationOOH7MethylGIP"cap’at51翻譯起始的調(diào)控4514原核生物BNA模板【:這核糖體結(jié)合序列(RibosomeBindingquence,RBS)是獵起始碼AUG上游30-40段UTR。RBS中有S列(ShneDalgarno,SD)。經(jīng)計(jì)算機(jī)分析了74種原核生物的mRNA,認(rèn)為序列為:5-AAGGAGGU聚體,它和16SRNA3的3-AUCCUCCA5配對(duì)。514原核生物BNA模板【:這55.12.真核生物mRNA的53帽結(jié)構(gòu)所有真核生物mRNA5'端都有以5-5磷酸二酯鍵相連的帽結(jié)構(gòu)GpppN。1976年Shatkin就由體外試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),帽結(jié)構(gòu)具有以下四個(gè)方面的作用1).保護(hù)mRNA不被5外切酶降解,增加mRNA穩(wěn)定性2).有利于mRNA從胞核向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn);3).有增強(qiáng)翻譯的作用;大量體內(nèi)和體外試驗(yàn)都證實(shí),大多數(shù)mRNA的翻譯活性依賴于帽結(jié)構(gòu)。雖然未被甲基化的帽結(jié)構(gòu)也能保護(hù)轉(zhuǎn)錄物不被5外切酶核酸酶降解,但只有當(dāng)它被甲基化后,才能被有效地觀譯4).5帽結(jié)構(gòu)與3poy(A)尾對(duì)mRNA翻譯效率的調(diào)節(jié)有協(xié)同作用。5.12.真核生物mRNA的53帽結(jié)構(gòu)6例外的情況:屬于小RNA病毒科(pIcornavirus)的(+)鏈RNA卻有5帽結(jié)構(gòu)。例如:脊髓灰質(zhì)炎病毒、腦-心肌炎病毒、口蹄疫病毒、丙型肝炎病毒和柯薩奇病毒(coxsackievirus)等這些病毒侵入細(xì)胞后首先終止了宿主細(xì)胞的翻譯,然后利用宿主細(xì)胞質(zhì)中的核糖體進(jìn)行以病毒RNA為模板的蛋白質(zhì)合成。核糖體通過直接與病毒RNA5UTR結(jié)構(gòu)中的內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)(Internalribosomeentry例外的情況:7513翻譯起始密碼的位置及其旁側(cè)序列1).AUG的位置根據(jù)資料分析表明,90-95%的真核mRNA的翻譯啟動(dòng)開始于最靠近其5端的第個(gè)AUG密碼。這就是第一AUG規(guī)律。如果在正常起始密碼子上游再引入一個(gè)帶最適旁側(cè)序列的AUG密碼時(shí),會(huì)出現(xiàn)兩種情況:如果新的閱讀框架與原鬩讀框架不一致,結(jié)果會(huì)強(qiáng)烈抑制原有AUG的啟動(dòng),而表現(xiàn)為新插入AUG的翻譯作用;如果新插入的AUG與原有閱讀框架保持一致,則新的AUG代替原來的起始密碼,翻譯產(chǎn)物包含原表達(dá)蛋白。513翻譯起始密碼的位置及其旁側(cè)序列8例外的情況在高等真核細(xì)胞中,一些原癌基因和生長調(diào)節(jié)因子基因產(chǎn)生的mRNA5UTR內(nèi)往往有一個(gè)以上的AUG其翻譯起始作用并不遵循第一AUG規(guī)律。表明這些基因的表達(dá)存在翻譯水平的調(diào)節(jié)。當(dāng)某些mRNA5UTR區(qū)中存在一個(gè)以上AUG密碼時(shí)其中只有一個(gè)AUG是主要讀框的翻譯起始位點(diǎn)。存在于它上游的其他AUG被稱為“上游AUG”。這些上游AUG的存在往往抑制其下游讀框的翻譯效率。例如,酵母細(xì)胞例外的情況92)AUG的旁側(cè)序列在翻譯起始的調(diào)節(jié)中,除了AUG的位置具有重要性外,AUG的旁側(cè)序列與翻譯起始效率也有密切關(guān)系。在原核生物中,有人通過對(duì)大腸桿菌acZ基因進(jìn)行突變研究,結(jié)果證明AUG上游第一個(gè)三聯(lián)體以UAU、CUU為最佳。而UUC、UUA或AGG則降低翻譯效率20倍。此外AGG易與SD序列混淆,應(yīng)予避免口在真核生物中,M.Kozak于1987年通過對(duì)699種脊椎動(dòng)物mRNA翻譯起始密碼AUG5和3兩側(cè)核苷酸序列的2)AUG的旁側(cè)序列10基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件11基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件12基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件13基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件14基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件15基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件16基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件17基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件18基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件19基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件20基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件21基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件22基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件23基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件24基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件25基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件26基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件27基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件28基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件29基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件30基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件31基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件32基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件33基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件34基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件35基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件36基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件37基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件38基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件39基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件40基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件41基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件42基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件43基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件44基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件45基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件46基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件47基因表達(dá)的翻譯調(diào)控課件48基因