真核生物基因表達的dna水平調控包括什麼方式

2021-05-14 06:50:46 字數 5711 閱讀 4535

1樓:du知道君

1、轉錄起始水平。這一環節是調控的最主要環節,由對基因轉錄活性的調控來完成,包括基因的空間結構、摺疊狀態、dna上的調控序列、與調控因子的相互作用等。a.

活化染色質:在真核生物體內,rnapol與啟動子的結合受染色質結構的限制,需通過染色質重塑來活化轉錄。常態下,組蛋白可使dna鍊形成核小體結構而抑制其轉錄,轉錄因子若與轉錄區結合則基因具有轉錄活性。

因而基礎水平的轉錄是限制性的,核小體的解散時必要前提,組蛋白與轉錄因子之間的競爭結果可以決定是否轉錄。組蛋白的抑制能力可因其乙醯化而降低。另外,由於端粒位置效應或中心粒的緣故,抑或是收到一些蛋白的調控,真核生物細胞可能出現10%的異染色質,異染色質空間上壓縮緊密,不利於轉錄。

b.活化基因:真核生物編碼蛋白的基因含啟動子元件和增強子元件(啟動子:

在dna分子中,rna聚合酶能夠識別、結合並導致轉錄起始的序列。增強子:指能使與它連鎖的基因轉錄頻率明顯增加的dna序列。

),轉錄因子與啟動子元件相互作用調節基因表達;轉錄啟用因子與增強子元件相互作用,再通過與結合在啟動子元件上的轉錄因子相互作用來啟用轉錄。兩種元件以相同的機制作用於轉錄。真核生物rnapol對啟動子親和力很小或沒有,轉錄起始依賴於多個轉變路啟用因子的作用,而若干個調節蛋白與特定dna序列的結合大大提高了活化的精確度,無疑是這一作用機制的一大優勢。

在這一作用中,增強子與適當的調節蛋白作用以增加臨近啟動子的轉錄是沒有方向性的,典型的增強子可以出現在轉錄起始位點上游或下游。rnapol與啟動子的結合一般需要三種蛋白質的作用,即基礎轉錄因子(又名通用轉錄因子)、轉錄啟用因子和輔啟用因子。能直接或間接地識別或結合在各類順式作用元件上,參與調控靶基因轉錄的蛋白質又名轉錄因子。

基礎轉錄因子與rnapol結合成全酶複合物並結合到啟動子上,轉錄啟用因子可以以二聚體或多聚體的形式結合到dna靶位點上,遠距離或近距離作用域啟動子。在遠距離作用時,往往還會有絕緣子參與,以阻斷鄰近的增強子對非想關基因的啟用;在近距離作用時,結構轉錄因子可以改變dna調控區的形狀,使其他蛋白質相互作用、啟用轉錄。2、轉錄後水平。

真核生物mrna前體須經過5』-加帽、3』-加尾以及拼接過程、內部鹼基修飾才能成為成熟度的mrna,加帽位點與加尾位點、拼接點的選擇就成了調控的手段。a.5』-加帽:

幾乎所有的真核生物和病毒mrna的5』端都具有帽子結構,其作用為保護mrna免遭5』外切酶降解、為mrna的核輸出提供轉運訊號和提高翻譯模板的穩定性和翻譯效率。實驗證實,對於通過滑動搜尋起始的轉錄過程來說,mrna的翻譯活性依賴於5』端的帽子結構。b.

3』-加尾:3』utr序列及結構調節mrna穩定性和壽命

真核生物基因表達調控發生在哪些水平上

2樓:匿名使用者

真核生物基因表達的調控遠比原核生物複雜,可以發生在dna水平、轉錄水平、轉錄後的修飾、翻譯水平和翻譯後的修飾等多種不同層次(真核生物基因表達中可能的調控環節)。但是,最經濟、最主要的調控環節仍然是在轉錄水平上。

dna水平上的調控是通過改變基因組中有關基因的數量、結構順序和活性而控制基因的表達。這一類的調控機制包括基因的擴增、重排或化學修飾。其中有些改變是可逆的。

3樓:請叫我學長好嘛

可以發生在轉錄前水平,轉錄水平,轉錄後水平,翻譯水平,翻譯後水平。主要的調控還是發生在轉錄水平。

4樓:匿名使用者

生物體在個體發育的不同時期、不同部位,通過基因

水平、轉錄水平等的調控,表達基因組中不同的部分,其結果是完成細胞分化和個體發育。 基因的選擇性表達是指在細胞分化中,基因在特定的時間和空間條件下有選擇表達的現象,其結果是形成了形態結構和生理功能不同的細胞。

5樓:匿名使用者

基因水平、轉錄水平、轉錄後水平、翻譯水平、翻譯後水平

基因表達調控的方式有哪些

6樓:記得你用心

基因表達調控分為很多

水平:1.dna、染色體水平調控:基因丟失、基因修飾、基因重排、基因擴增、染色體結構變化。

2.轉錄水平調控(主要調控方式):轉錄起始、延伸、終止均有影響。原核生物藉助於操縱子,真核生物通過順式作用元件和反式作用因子相互作用進行調控。

3.轉錄後水平調控:主要指真核生物原初轉錄產物經過加工成為成熟的mrna,包括加帽、加尾、甲基化修飾等。

4.翻譯水平調控:對mrna穩定性的調控、反義rna對翻譯水平的調控等。

5.翻譯後水平調控:蛋白質的剪下、化學修飾(磷酸化、乙醯化、糖基化等)、轉運等。

6.mrna降解的調控。

基因表達調控主要是什麼水平的調控

7樓:

基因表達調控主要是分子水平上的調控。

在一個生物體中,任何細胞都帶有同樣的遺傳資訊,帶有同樣的基因,但是,一個基因在不同組織、不同細胞中的表現並不一樣,這是由基因調控機制所決定的。

基因表達調控是生物體內細胞分化、形態發生和個體發育的分子基礎。

擴充套件資料

基因表達調控主要表現在幾個方面:

1、染色質水平上的調控。

基因轉錄前染色質結構需要發生一系列重要變化,這是基因轉錄的前提,活化的基因處於染色質的伸展狀態之中,可以被轉錄,而非活化的染色質dna不能被轉錄。

2、轉錄水平上的表達調控,這是最主要的基因調控方式。

轉錄水平調控的重點是在特定組織或細胞中、在特定的生長髮育階段、在特定的機體內外條件下,選擇特定基因進行轉錄表達。

3、轉錄後調控,這是指基因轉錄起始後對轉錄產物進行的一系列修飾、加工等調控行為,主要包括提前終止轉錄過程,對mrna前體進行加工剪下,mrna通過核孔和在細胞質內定位等。

4、翻譯水平上的調控,這是基因表達調控的重要環節。

翻譯的速率和細胞生長的速度之間是密切協調的。在肽鏈合成的起始、延伸和終止三個階段中,對翻譯起始速率的調控是最重要的,而在翻譯的延伸和終止階段也存在著調控因素。

5、蛋白質活性的調節。

來自mrna的遺傳資訊翻譯成蛋白質後,這些蛋白質如何活化併發揮其生物學功能,涉及蛋白質合成後的加工問題。

8樓:

是分子水平的調控。

基因表達調控主要表現在以下幾個方面:

1、轉錄水平上的調控;在感測基因上有該基因編碼的感測蛋白。外來訊號分子和感測蛋白結合相互作用形成複合物。該複合物作用於和它相鄰的綜合基因組,亦稱受體基因,而轉錄產生mrna,後者翻譯成啟用蛋白。

這些啟用蛋白能識別位於結構基因(sg) 前面的受體序列並作用於受體序列,從而使結構基因轉錄翻譯。

2、mrna加工、成熟水平上的調控;真核生物基因轉錄在細胞核內進行,而翻譯則在細胞質中進行。在轉錄過程中真核基因有插入序列,結構基因被分割成不同的片段,因此轉錄後的基因調控是真核生物基因表達調控的一個重要方面,首要的是rna的加工、成熟。各種基因轉錄產物rna,無論rrna、trna還是mrna,必須經過轉錄後的加工才能成為有活性的分子。

3、翻譯水平上的調控;真核生物mrna的「掃描模式」與蛋白質合成的起始。真核生物蛋白合成起始時,40s核糖體亞基及有關合成起始因子首先與mrna模板近5』端處結合,然後向3』方向移行,發現aug起始密碼時,與60s亞基形成80s起始複合物,即真核生物蛋白質合成的「掃描模式」

9樓:楊風遊

(gene expression),對這個過程的調節即為基因表達調控(regulation of gene expression or gene control)。

真核生物的基因表達調控的多層次性,表現在哪些方面

10樓:匿名使用者

基因表達調控,分幾個步驟,其實也不能說是步驟,而是在不同階段上的調控. 首先是基因的表達,和原核生物不同,真核生物的dna和組蛋白結合,常態下是被擰成的一種短粗的形態,就是染色質,這個時候rna聚合酶是無法在dna上正常工作的.通常,真核生物需要調節因子來調節基因的表達,通過解開組蛋白的封閉形態,使rna聚合酶可以工作.

而在原核生物中,由於沒有組蛋白,dna暴露在細胞質中,所以原核生物採用的是負的調控來調節基因的表達,也就是一些分子會阻止rna聚合酶的工作,或者遮蓋住啟動子等方法.而原核生物需要快速複製和生長,其基因的內容也很少,所以一般的原核生物的大多數基因都處於表達狀態,這也是很適應原核生物繁殖的手段. 其次在翻譯水平的調節我具體不太瞭解真核生物和原核生物有什麼不同,和真核生物是如何複雜的進行調控的,目前mrna的分解也是一個很熱門的研究領域.

至於蛋白質的加工,我也不太瞭解,但是真核生物的平均蛋白質的種類肯定是高於原核生物的.

真核生物可能在哪些水平上實現對基因的表達調控

11樓:瀟灑的熱心網友

真核生物基因表達的調控遠比原核生物複雜,可以發生在dna水平、轉錄水平、轉錄後的修飾、翻譯水平和翻譯後的修飾等多種不同層次(圖 真核生物基因表達中可能的調控環節).但是,最經濟、最主要的調控環節仍然是在轉錄水平上.

(一)dna水平的調控

dna水平上的調控是通過改變基因組中有關基因的數量、結構順序和活性而控制基因的表達.這一類的調控機制包括基因的擴增、重排或化學修飾.其中有些改變是可逆的.

1、基因劑量與基因擴增

細胞中有些基因產物的需要量比另一些大得多,細胞保持這種特定比例的方式之一是基因組中不同基因的劑量不同.例如,有a、b兩個基因,假如他們的轉錄、翻譯效率相同,若a基因拷貝數比b基因多20 倍,則a基因產物也多20倍.組蛋白基因是基因劑量效應的一個典型例項.

為了合成大量組蛋白用於形成染色質,多數物種的基因組含有數百個組蛋白基因拷貝.

基因劑量也可經基因擴增臨時增加.兩棲動物如蟾蜍的卵母細胞很大,是正常體細胞的一百倍,需要合成大量核糖體.核糖體含有rrna分子,基因組中的rrna基因數目遠遠不能滿足卵母細胞合成核糖體的需要.

所以在卵母細胞發育過程中,rrna基因數目臨時增加了4000倍.卵母細胞的前體同其他體細胞一樣,含有約500個rrna基因(rdna).在基因擴增後,rrna基因拷貝數高達2×106.

這個數目可使得卵母細胞形成1012個核糖體,以滿足胚胎髮育早期蛋白質大量合成的需要.

在基因擴增之前,這500個rrna基因以串聯方式排列.在發生擴增的3周時間裡,rdna不再是一個單一連續dn**段,而是形成大量小環即複製環,以增加基因拷貝數目.這種rrna基因擴增發生在許多生物的卵母細胞發育過程中,包括魚、昆蟲和兩棲類動物.

目前對這種基因擴增的機制並不清楚.

在某些情況下,基因擴增發生在異常的細胞中.例如,人類癌細胞中的許多致癌基因,經大量擴增後高效表達,導致細胞繁殖和生長失控.有些致癌基因擴增的速度與病症的發展及癌細胞擴散程度高度相關.

2.基因丟失

在一些低等真核生物的細胞分化過程中,有些體細胞可以通過丟失某些基因,從而達到調控基因表達的目的,這是一種極端形式的不可逆的基因調控方式.

如某些原生動物、線蟲、昆蟲和甲殼類動物在個體發育到一定階段後,許多體細胞常常丟失整條染色體或部分染色體,而只有在將來分化生殖細胞的那些細胞中保留著整套的染色體.在馬蛔蟲中,個體發育到一定階段後,體細胞中的染色體破碎,形成許多小的染色體,其中有些小染色體沒有著絲粒,它們因不能在細胞**中正常分配而丟失,在將來形成生殖細胞的細胞中不存在染色體破碎現象.

但是,基因丟失現象在高等真核生物中還未發現.

3.dna重排(基因重排)

基因重排(gene rearrangement)是指dna分子中核苷酸序列的重新排列.這些序列的重排可以形成新的基因,也可以調節基因的表達.這種重排是由基因組中特定的遺傳資訊決定的,重排後的基因序列轉錄成mrna,翻譯成蛋白質.

儘管基因組中的dna序列重排並不是一種普通方式,但它是有些基因調控的重要機制,在真核生物細胞生長髮育中起關鍵作用.

原核生物與真核生物的基因表達有什麼不同

答 dna和染色體水bai平上的調du控 基因的拷貝zhi數擴增或丟失和dao基因重排回,dna修飾,在染色體答上的位置,染色體結構 包括染色質 異染色質 核小體 都可影響基因表達.轉錄水平上的調控 轉錄起始的控制和延伸的弱化對mrna前體的水平都會產生影響.轉錄後rna加工過程和運送中的調控 真核...

泰醫試比較原核生物與真核生物基因表達調控特點的異同

原核基因表達調控特點 rna聚合酶只有一種,其 因子決定rna聚合酶識別特異性 操縱子模型的普遍性 阻遏蛋白與阻遏機制的普遍性 負性調節佔主導 轉錄和翻譯偶聯進行 轉錄後修飾 加工過程簡單 轉錄起始是基因表達調控的關鍵環節。真核基因表達調控特點 rna聚合酶有三種,分別負責三種rna轉錄,每種rna...

真核生物比原核生物基因表達的複雜性,表現在哪些方面

真核生物比原核生物基因表達的複雜性,表現在哪些方面 1 原核生物和真核生物基因表達調控的共同點 a結構基因均有調控序列 b表達過程都具有複雜性,表現為多環節 c表達的時空性,表現為不同發育階段和不同組織器官上的表達的複雜性。2 與原核生物比較,真核生物基因表達調控具有自己的特點 a真核生物基因表達調...