分子生物学附册 专题一:原核细胞与真核细胞对比
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对比项目 | 真核细胞 | 原核细胞 |
---|---|---|
染色质蛋白质 | HMG 蛋白为组蛋白外最丰富的染色质蛋白 | 没有染色质蛋白 |
基因组 DNA | 大量重复序列(多拷贝) | - |
断裂基因 | - | |
基因密度 | 低 | 高 |
基因变异 | 多 | 少 |
基因组结构特点 | 庞大 | - |
大量重复序列 | - | |
大部分为非编码区 | 结构简练,只有一小部分不转录 | |
转录产物为单顺反子 mRNA | - | |
断裂基因,有内含子结构 | - | |
存在大量顺式作用元件 | - | |
存在大量的 DNA 多态性 | - | |
具有端粒结构 | - | |
- | 有重叠基因 | |
DNA 复制特点 | DNA 在每个细胞周期只精确复制一次 | 没那种讲究 |
复制起始需在前复制复合体 pre-RC 指导下进行 | - | |
CDK 调控 pre-RC 的形成与激活 | - | |
DNA 复制调控 | 细胞周期水平调控 | DNA 复制调控主要发生在起始阶段 |
染色体水平调控 | - | |
复制子水平调控 | - | |
引物的切除 | 1. RNase H1 切开引物 | 1. RNase H 降解 RNA 引物 |
2. FEN1 蛋白降解 RNA 引物 | 2. DNA 聚合酶 Ⅰ 补齐缺口 | |
3. DNA 连接酶 Ⅰ 连接冈崎片段 | 3. DNA 连接酶连接 | |
DNA 聚合酶的种类 | 有 5 种:α、β、γ、δ、ε 定位: 核内:α、β、γ、δ 线粒体中:ε 五种酶均无 5' → 3' 外切酶活性 | 也有 5 种 其中: 参与 DNA 复制的:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 参与 DNA 修复和跨损伤合成的:Ⅳ、Ⅴ |
转录过程比较 | ||
RNA 聚合酶种类 | 3 种及以上(hnRNA、tRNA、rRNA 均需不同 RNA 聚合酶合成) | 1 种 |
初始转录产物 | 含内含子序列,成熟 mRNA 只占初始转录产物很小的一部分 | 大多数是编码序列,与蛋白质的氨基酸序列呈线性关系 |
初始转录产物的成熟 | 需经剪接、修饰等转录后成熟过程才能成为成熟 mRNA | 几乎不需要剪接加工 |
转录与翻译在时空上的连续性 | 时空特异性 | 时空同步,边转录边翻译 |
mRNA 特征 | 有 5 ' 帽 | 无 5' 帽 |
有 3' poly(A)尾 | 3' 没有或只有较短的 poly(A)尾 | |
单顺反子 mRNA | 多顺反子 mRNA | |
- | 半衰期短 | |
核糖体与 rRNA 比较 | ||
小亚基沉降系数 | 40 S | 30 S |
小亚基组成 rRNA | 18 S | 16 S |
大亚基沉降系数 | 60 S | 50 S |
大亚基组成 rRNA | 28 S + 5.8 S + 5 S | 5 S + 23 S |
核糖体沉降系数 | 80 S | 70 S |
启动子结构 | TATA 区/框(Pribnow 区):-25 ~ -30 区 核心启动子组成部分 | -10 区(Pribnow 区):TATA |
CCAAT 区:-70 ~ -80 区 转录调控区 | -35 区:TTGACA | |
- | 两区最佳间距:16-19 bp | |
无 SD 序列 | (SD 序列:起始 AUG 序列上游富含嘌呤的一段序列,促进翻译起始) | |
翻译过程比较 | ||
起始氨基酸 | Met | fMet |
起始 tRNA | $Met-tRNA^{Met}$ | $fMet-tRNA^{fMet}$ |
翻译起始复合物的结合顺序(形成) | 40 S 小亚基 先与 $Met-tRNA^{Met}$ 结合 再与模板 mRNA 结合 最后与 60 S 大亚基结合 | 30 S 小亚基 先与模板 mRNA 结合 再与 $fMet-tRNA^{fMet}$ 结合 最后与 50 S 大亚基结合 |
翻译起始步骤 | “扫描模型”:40 S 小亚基寻找识别 5' 端的甲基化帽子 | 1. 30 S 小亚基 + IF-1 + IF-3 → 在 SD 序列帮助下与 mRNA 模板结合 2. 在 IF-2、GTP 帮助下 $fMet-tRNA^{fMet}$ 进入 p 位,密码配对 3. 起始复合物形成,GTP 水解,解放翻译起始因子 |
肽链的终止过程中释放因子的种类 | Ⅰ 类释放因子:eRF 1 Ⅱ 类释放因子:eRF 3 | Ⅰ 类释放因子:RF 1、RF 2 Ⅱ 类释放因子:RF 3 |
基因表达调控 | ||
调控类型倾向 | 倾向正转录调控 | 倾向负转录调控 |
基因表达调控主要特点 | 时间特异性 | - |
空间特异性 | - | |
- | 大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的 | |
- | 基因表达调控主要发生在转录起始阶段(转录水平调控) | |
转录水平调控 | ||
mRNA | 单顺反子 | 多顺反子 |
DNA 结构 | DNA 与组蛋白、非组蛋白结合,只有一小部分 DNA 裸露 | 无组蛋白,DNA 以拟核或质粒形式存在 |
内含子有无 | 有(断裂基因是这样的) | 无 |
发育调控 | 能根据生长发育阶段进行 DNA 片段重排,还可在需要时增加某些基因拷贝数 | 对不起,做不到~ |
转录调节区 | 很大 | 很小 |
空间间隔 | 转录在核内,翻译在核外 | 转录、翻译都在细胞质 |
转录后加工 | 基因需经过复杂的成熟和剪接过程再才能被顺利翻译成蛋白质 | 不需要 |