第六章基因表達(dá)ppt課件

1、第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)6.1 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概念與構(gòu)造6.2 6.2 基因轉(zhuǎn)錄基因轉(zhuǎn)錄6.3 6.3 蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成6.4 6.4 基因表達(dá)調(diào)控基因表達(dá)調(diào)控1. 基因是基因是什么？什么？孟德爾1865經(jīng)過豌豆實(shí)驗(yàn)證明了生物的性狀是由 顆粒狀 遺傳因子 控制的，僅僅是籠統(tǒng)符號(hào)。摩爾根1910經(jīng)過果蠅實(shí)驗(yàn)證明了：基因直線陳列于細(xì)胞的 染色體 上的構(gòu)造實(shí)體和功能單位?，F(xiàn)代遺傳學(xué)，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷，是決議生物性狀的根本單位?；虻囊恍┨厥鈽?gòu)造方式：1. 騰躍基因或轉(zhuǎn)座子McClintock，1951：研討玉米籽粒顏色時(shí)發(fā)現(xiàn)基因并非都是固定不動(dòng)的。2. 重疊基因197

2、3，Weiner：研討大腸桿菌RNA 病毒時(shí)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)基因共有一段DNA序列。3. 斷裂基因Berget等，1977：真核生物的基因構(gòu)造大多是不延續(xù)的。外顯子，內(nèi)含子的發(fā)現(xiàn)。4. 假基因Jacq等 ，1977：研討爪蟾的5S基因系統(tǒng)時(shí)發(fā)現(xiàn)基因并不都是有功能的。2. 基因的基因的功能是什功能是什么？么？第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)- 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概念與構(gòu)造 “一個(gè)基因一種酶一個(gè)基因一種酶 Beadle，1941 每一個(gè)基因都控制著一種特定的酶，從而影響生每一個(gè)基因都控制著一種特定的酶，從而影響生物體的代謝反響物體的代謝反響 。 BeadleBeadle和和TatumTatum1941

3、1941對(duì)粗糙脈孢菌營養(yǎng)缺對(duì)粗糙脈孢菌營養(yǎng)缺陷型進(jìn)展了研討，發(fā)現(xiàn)特定生化突變會(huì)引起陷型進(jìn)展了研討，發(fā)現(xiàn)特定生化突變會(huì)引起特定酶的缺損，從而導(dǎo)致了特定的代謝反響特定酶的缺損，從而導(dǎo)致了特定的代謝反響阻滯。阻滯。BeadleBeadle在總結(jié)這些結(jié)果根底上，提出在總結(jié)這些結(jié)果根底上，提出了了“一個(gè)基因一個(gè)酶的假說，并獲得一個(gè)基因一個(gè)酶的假說，并獲得19581958年諾貝爾獎(jiǎng)。年諾貝爾獎(jiǎng)。第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)- 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概念與構(gòu)造 第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)- 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概念與構(gòu)造 一個(gè)基因一條多肽鏈一個(gè)基因一條多肽鏈 Pauling，1941 Pauli

4、ng1941對(duì)人類鐮刀形細(xì)胞貧血癥的對(duì)人類鐮刀形細(xì)胞貧血癥的研討提示出基因決議著多肽鏈中氨基酸的序列，研討提示出基因決議著多肽鏈中氨基酸的序列，并由此提出并由此提出“一個(gè)基因一條多肽鏈一個(gè)基因一條多肽鏈 的假說。的假說。 該假說除適用于酶的構(gòu)造基因外、也適用于酶該假說除適用于酶的構(gòu)造基因外、也適用于酶是由不同的多肽鏈所組成的情況，更具有普遍意是由不同的多肽鏈所組成的情況，更具有普遍意義。義。 基因功能基因功能內(nèi)容回想內(nèi)容回想第第1111次課次課*14 1.基因組測序鳥槍法；鳥槍法+物理作圖 2.基因組序列分析找基因：ORF基因功能預(yù)測：同源查詢-Blast直系、平行基因 3.基因組構(gòu)造特點(diǎn)原核

5、：小、環(huán)狀、無內(nèi)含子、支配子真核：大、細(xì)胞器基因、有內(nèi)含子、非編碼序列、基因家族 4.基因的概念和功能 3. 基因如基因如何行使功何行使功能的？能的？4. 基因有基因有哪些構(gòu)造哪些構(gòu)造特征？特征？真核生物的基因構(gòu)造特點(diǎn)真核生物的基因構(gòu)造特點(diǎn)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄lORFl側(cè)翼序列調(diào)控序列：啟動(dòng)子、加強(qiáng)子、沉默子、終止子、核糖體結(jié)合位點(diǎn)、加帽和加尾信號(hào)第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)- 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概念與構(gòu)造 啟動(dòng)子啟動(dòng)子promotorpromotor 能被能被RNARNA聚合酶聚合酶RNA polymeraseRNA polymerase所識(shí)別并所識(shí)別并同同RNARNA聚合酶特異性結(jié)合構(gòu)

6、成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物，從聚合酶特異性結(jié)合構(gòu)成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物，從而準(zhǔn)確而有效地起始基因轉(zhuǎn)錄所需的一段核苷酸序而準(zhǔn)確而有效地起始基因轉(zhuǎn)錄所需的一段核苷酸序列。通常位于轉(zhuǎn)錄起始位列。通常位于轉(zhuǎn)錄起始位+1+1位上游負(fù)區(qū)位上游負(fù)區(qū) 100bp100bp-100bp-100bp范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 原核生物通常只需原核生物通常只需1 1種啟動(dòng)子種啟動(dòng)子帽子位點(diǎn)帽子位點(diǎn)第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)- 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概念與構(gòu)造 真核生物通常有真核生物通常有3 3種啟動(dòng)子種啟動(dòng)子第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)- 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概念與構(gòu)造 加強(qiáng)子加強(qiáng)子enhancer 使啟動(dòng)子發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)錄的才干大大加

7、強(qiáng)，從而使啟動(dòng)子發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)錄的才干大大加強(qiáng)，從而顯著地提高基因的轉(zhuǎn)錄效率。加強(qiáng)子多為反復(fù)顯著地提高基因的轉(zhuǎn)錄效率。加強(qiáng)子多為反復(fù)序列，普通長約序列，普通長約50bp，含有一個(gè)根本的中心序，含有一個(gè)根本的中心序列，即列，即GTTGA/TA/TA/TG。增效作用。增效作用與它所處的位置、方向及與基因的間隔無關(guān)，與它所處的位置、方向及與基因的間隔無關(guān)，具有明顯的組織、細(xì)胞和物種特異性。具有明顯的組織、細(xì)胞和物種特異性。 第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)- 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概念與構(gòu)造 沉默子沉默子silencer 經(jīng)過與有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)合，對(duì)轉(zhuǎn)錄起阻抑作經(jīng)過與有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)合，對(duì)轉(zhuǎn)錄起阻抑作用，根據(jù)需求而

8、封鎖某些基因的轉(zhuǎn)錄，而且可用，根據(jù)需求而封鎖某些基因的轉(zhuǎn)錄，而且可以遠(yuǎn)間隔作用于啟動(dòng)子。沉默子對(duì)基因的阻遏以遠(yuǎn)間隔作用于啟動(dòng)子。沉默子對(duì)基因的阻遏作用沒有方向的限制。作用沒有方向的限制。第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)- 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概念與構(gòu)造 終止子終止子terminator 在轉(zhuǎn)錄過程中提供轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的序列在轉(zhuǎn)錄過程中提供轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的序列位于位于3UTR區(qū)。真正起終止作用的不是區(qū)。真正起終止作用的不是DNA序列本身，而是轉(zhuǎn)錄構(gòu)成的序列本身，而是轉(zhuǎn)錄構(gòu)成的RNA，這與啟，這與啟動(dòng)子的作用機(jī)制不同。動(dòng)子的作用機(jī)制不同。 第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)- 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概

9、念與構(gòu)造 加尾信號(hào)加尾信號(hào) 真核基因在真核基因在3UTR區(qū)域內(nèi)存在的一段高區(qū)域內(nèi)存在的一段高度保守的度保守的DNA序列動(dòng)物為序列動(dòng)物為AATAAA。 它指點(diǎn)核酸內(nèi)切酶在此序列下游它指點(diǎn)核酸內(nèi)切酶在此序列下游1530堿堿基處特定的位點(diǎn)上裂解前體基處特定的位點(diǎn)上裂解前體mRNA，然后經(jīng)，然后經(jīng)過多聚腺苷酸聚合酶的催化作用，在過多聚腺苷酸聚合酶的催化作用，在3-OH上上逐一引入逐一引入100300個(gè)腺嘌呤核苷酸個(gè)腺嘌呤核苷酸A。第第6章章 基因表達(dá)基因表達(dá)- 6.1 基因概念與構(gòu)造基因概念與構(gòu)造 核糖體結(jié)合位點(diǎn)核糖體結(jié)合位點(diǎn) 存在于基因翻譯起始位點(diǎn)周圍的一組特殊的存在于基因翻譯起始位點(diǎn)周圍的一組特殊