基因表现-微生物学思维导图

情书

2023-02-23

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基础医学理论

微生物学

基因表现

微生物学

基因表现又称基因表达，有时直接以表现或表达来称呼）细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。生物体内的各种功能蛋白质和酶都是同相应的结构基因编码的。

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思维导图大纲

转录

基因表现的第一步是转录，在RNA聚合酶的催化下，以DNA为模板合成mRNA的过程称为转录（transcription）。在双链DNA中，作为转录模板的链称为模板链（template strand），或反义链（antisensestrand）；而不作为转录模板的链称为编码链（coding strand），或有义链（sense strand）。在双链DNA中与转录模板互补的一条DNA链即编码链，它与转录产物的差异仅在于DNA中T变为RNA中的U.在含许多基因的DNA双链中，每个基因的模板链并不总是在同一条链上，亦即一条链可作为某些基因的模板链的，也可是另外一些基因的编码，转录后要进行加工，转录后的加工包括：

剪接

基因表现一个基因的外显子和内含子都转录在一条原始转录物RNA分子中，称为前mRNA（pre-mRNA），又称核内异质RNA（heterogenuous nuclear RNA，huRNA）。因此前mRNA分子既有外显子顺序又有内含子顺序，另外还包括编码区前面及后面非翻译顺序。这些内含子顺序必须除支而把外显子顺序连接起来，才能产生成熟的有功能的mRNA分子，这个过程称为RNA剪接（RNa splicing）。剪切发生在外显子的3‘末端的GT和内含子3’末端与下一个外显子交界的AG处。

加帽

几乎全部的真核 mRNa 端都具“帽子”结构。虽然真核生物的mRNA的转录以嘌呤核苷酸三磷酸（pppAG或pppG）领头，但在5‘端的一个核苷酸总是7-甲基鸟核苷三磷酸（m7GpppAGpNp）。mNRA5’端的这种结构称为帽子（cap）。不同真核生物的mRNA具有不同的帽子。 mRNA的帽结构功能：

①能被核糖体小亚基识别，促使mRNA和核糖体的结合；

②m7Gppp结构能有效地封闭RNa 5‘末端，以保护mRNA免疫5’核酸外切酶的降解，增强mRNA的稳定。

加尾

大多数真核生物的mRNA 3‘末端都有由100～200个A组成的Poly（A）尾巴。Poly（A）尾不是由DNA编码的，而是转录后的前mRNA以ATP为前体，由RNA末端腺苷酸转移酶，即Ploy（A）聚合酶催化聚合到3’末端。加尾并非加在转录终止的3‘末端，而是在转录产物的3’末端，由一个特异性酶识别切点上游方向13～20碱基的加尾识别信号AAUAAA以及切点下游的保守顺序GUGUGUG，把切点下游的一段切除，然后再由Poly（A）聚合酶催化，加上Poly（A）尾巴，如果这一识别信号发生突变，则切除作用和多聚腺苷酸化作用均显著降低。mRNAPoly（A）尾的功能是：

①可能有助mRNA从核到细胞质转运；

②避免在细胞中受到核酶降解，增强mRNA的稳定性。

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