6-分子生物学e幻灯片.ppt

C1-21 胺基酸 一個一個接上去，tRNA 任務完成後就獨自離開，漸漸形成蛋白質的長鏈。 蛋白質 的長鏈形成，最後脫離製造蛋白質的核糖體。 當合成 足夠的蛋白質後，這條帶有重要遺傳信息的 mRNA 很快就被銷毀。 * * * * * * * * * * （二）空间特异性 基因表达伴随时间顺序所表现出的这种分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，所以空间特异性又称细胞或组织特异性。 在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称之为基因表达的空间特异性。 三、基因表达的方式 按对刺激的反应性，基因表达的方式分为： （一）组成性表达 某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因(housekeeping gene)。 无论表达水平高低，管家基因较少受环境因素影响，而是在个体各个生长阶段的大多数或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。区别于其他基因，这类基因表达被视为组成性基因表达。 （二）诱导和阻遏表达 在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增加，这种基因称为可诱导基因。 可诱导基因在特定环境中表达增强的过程，称为诱导。 如果基因对环境信号应答是被抑制，这种基因是可阻遏基因。可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏。 阻遏与阻遏蛋白 阻遏蛋白 这个过程被称为阻遏 这个过程被称为诱导 Organization of an inducible gene containing an operon Regulator Structural genes Operator Functional state of the E. coli lac operon in the absence of lactose Functional state of the E. coli lac operon growing on lactose 在一定机制控制下，功能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，均需协调一致、共同表达，即为协调表达，这种调节称为协调调节。 （二）协调表达 四、基因表达调控的生物学意义 （一）适应环境、维持生长和增殖 （二）维持个体发育与分化 五、基因表达调控的基本原理 基因表达的多级调控 基因激活 转录起始 转录后加工 mRNA降解 蛋白质降解等 蛋白质翻译 翻译后加工修饰 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * II. 蛋白质的生物合成 翻译的起始 翻译的延长 翻译的终止 整个翻译过程可分为 ： 翻译过程从阅读框架的5′-AUG开始，按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密码子出现。 氨基酸 + tRNA 氨酰- tRNA ATP AMP＋PPi 氨酰-tRNA合成酶 （一）氨酰-tRNA合成酶 (aminoacyl-tRNA synthetase) 氨基酸的活化 一、肽链合成起始 指mRNA和起始氨酰-tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物 （一）原核生物翻译起始复合物形成 核糖体大小亚基分离； mRNA在小亚基定位结合； 起始氨酰-tRNA的结合； 核糖体大亚基结合。 原核、真核生物各种起始因子的生物功能 IF-3 IF-1 1. 核糖体大小亚基分离 A U G 5 3 IF-3 IF-1 2. mRNA在小亚基定位结合 S-D序列（核糖体结合位点，RBS，ribosome binding site） IF-3 IF-1 IF-2 GTP 3. 起始氨酰tRNA( fMet-tRNAimet )结合到小亚基 A U G 5 3 IF-3 IF-1 IF-2 GTP GDP Pi 4. 核糖体大亚基结合，起始复合物形成 A U G 5 3 目 录 IF-3 IF-1 A U G 5 3 IF-2 GTP IF-2 -GTP GDP Pi （二）真核生物翻译起始复合物形成 核糖体大小亚基分离； 起始氨酰-tRNA结合； mRNA在核糖体小亚基就位； 核糖体大亚基结合。 二、肽链合成延长 指根据mRNA密码序列的指导，添加氨基酸，N端向C端延伸肽链，直到合成终止的过程。 肽链延长在核糖体上连续性循环式进行，又称为核糖体循环，每次循环增加一个氨基酸，包括以下三步： 进位 成肽 转位 延伸过程所需蛋白因子称为延长因子(elongation factor, EF) 原核生物：EF-T (EF-Tu, EF-Ts) EF-G 真核生物：EF-1 、EF-2 原核延长因子 生物功能 对应真核延长因子 EF-Tu 促进氨酰-tRNA进入A位，结合分解GTP EF-1-α EF-Ts 调节亚基 EF-1-βγ EFG 有转位酶活性，促进mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位，促进卸载tRNA释