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
基因变异
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 S30 S
小亚基组成 rRNA18 S16 S
大亚基沉降系数60 S50 S
大亚基组成 rRNA28 S + 5.8 S + 5 S5 S + 23 S
核糖体沉降系数80 S70 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MetfMet
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)
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