真核基因和原核基因表达调控的异同
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真核基因和原核基因表达调控的异同？
真核基因表达调控的基本原理与原核基因相同，主要表现在：
1、与原核基因的调控一样，真核基因表达调控也以转录水平调控为最重要；
2、在结构基因均有调控序列，并依靠特异蛋白因子与这些调控序列的结合与否
调控基因的表达。
3、都要经历转录、翻译的过程。
4、表达过程都有复杂性，多环节
不同
1、真核基因表达调控过程更复杂。
2、在染色质结构上。原核细胞的DNA是裸露的，而真核细胞DNA包装在染色体
中。DNA与组蛋白组成核小体形成为染色体基本单位。在原核细胞中染色质结构
对基因的表达没有明显的调控作用，而在真核细胞中染色质的变化调控基因表
达，并且基因分布在不同的染色体上，存在染色体间基因的调控问题；
3、真核生物中编码蛋白质的基因通常是断裂基因，含有有非编码序列即内含子，
因而转录产生的mRNA前体必须剪切加工才能成为有功能的成熟的mRNA，而不同
拼接方式的可产生不同的mRNA。而原核生物的基因由于不含有外显子和内含子，
因此，转录产生的信使RNA不需要剪切、拼接等加工过程。
4、在原核基因转录的调控中，既有正调控，也有负调控，二者同等重要，而真
核细胞中虽然也有正调控成分和负调控成分，但目前已知的主要是正调控，且一
个真核基因通常都有多个调控序列，必须有多个激活物同时特异地结合上去才能
调节基因的转录；
5、原核基因的转录和翻译通常是相互偶联的，而真核基因的转录与翻译在时空
上是分开的，从而使真核基因的表达有多种调控机制。
6、真核生物细胞中存在mRNA的稳定性调控
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7、真核生物大都为多细胞生物，基因的表达随细胞内外环境条件的改变和时间
程序在不同的表达水平上进行着精确调控，而原核生物主要受环境因素和营养状
况影响基因调控。
8、真核生物由三种RNA聚合酶分别负责三种RNA的转录，而原核生物只有一
种。
分子生物学
1.C值矛盾：在真核生物中，C值一般是随生物进化而增加的，高等生物的C值一般大于低等生物。
而某些两栖动物的C值甚至比哺乳动物的C值还大，在两栖动物中C值的变化也很大，可相差100倍。
2.顺式作用元件：指对基因表达有调节活性的DNA序列，其活性只影响与其自身同处在一个DNA分子上的基因；同时，DNA序列通常不编码蛋白质，多位于基因旁侧或内含子中，如启动子和增强子。
3.核酶：指一类具有催化功能的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子从而阻断基因的表达。
4.基因家族：真核细胞中许多相关的基因常按功能成套组合，被称为基因家族。
5.有意义链：与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链或有意义链。
6．RNA编辑：某些RNA，特别mRNA前体的一种加工方式，如插入、删除或取代一些核苷酸残基，导致DNA所编码的遗传信息的改变，因为经过编辑的mRNA序列发生了不同于模板DNA 的变化。
7.无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个核苷酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码，使蛋白质合成提前终止，合成无功能或无意义的多肽，这种突变称为无义突变。
8.hnRNA：核不均一RNA，即mRNA的前体，经过5`加“帽”和3`酶切加多聚腺苷酸，再经过RNA的剪接，编码蛋白质的外显子部分就连接成为一个连续的可读框（ORF），通过核孔进入细胞质，就能作为蛋白质合成的模板了。
9.断裂基因：大多数真核基因都是由蛋白质编码序列和非蛋白质编码序列两部分组成的，编码序列称为外显子，非编码序列称为内含子。
在一个结构基因中，编码某一蛋白质不同区域的各个外显子并不连续排列在一起，而常常被长度不等的内含子所隔离，形成镶嵌排列的断裂方式。
所以，真核基因有时被称为断裂基因。
10.SD序列：长度一般为5个核苷酸，富含G、A，该序列与核糖体16SrRNA的3`端互补配对，促使核糖体结合到mRNA上，有利于翻译的起始。
分子生物学简答题
1.（1）说明基因组的大小和基因组复杂性的含义基因组的大小：指在基因组中DNA的总量基因组复杂性：指基因组中所有单一序列的总长度（2）这个基因组的大小怎样？4000bp（3）这个基因组的复杂性如何？450 bp2.试比较原核生物与真核生物的翻译原核生物与真核生物的翻译比较如下：仅述真核生物的，原核生物与此相反。
①起始Met不需甲酰化②无SD序列，但需要一个扫描过程③tRNA先于mRNA与核糖体小亚基结合④起始因子比较多⑤只一个终止释放因子3.试比较真核生物与原核生物mRNA转录的主要区别原核生物：操纵子RNA聚合酶核心酶加δ因子不需加工与翻译相偶联类核真核生物：单基因RNA聚合酶Ⅱ聚合酶加转录因子需加工故与翻译相分离核内4.激活蛋白（CAP）对转录的正调控作用环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP，cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP。
当大肠杆菌生长在缺乏葡萄糖的培养基中时，CAP合成量增加，CAP具有激活乳糖（Lac）等启动子的功能。
一些依赖于CRP的启动子缺乏一般启动子所具有的典型的-35区序列特征（TTGACA）。
因此RNA聚合酶难以与其结合。
CAP的存在（功能）：能显著提高酶与启动子结合常数。
主要表现以下二方面：①CAP通过改变启动子的构象以及与酶的相互作用帮助酶分子正确定向，以便与-10区结合，起到取代-35区功能的作用。
②CAP还能抑制RNA聚合酶与DNA中其它位点的结合，从而提高与其特定启动子结合的概率。
5.原核生物与真核生物启动子的主要差别原核生物TTGACA——TATAA T——起始位点-35 -10真核生物增强子——GC——CAAT——TA TAA——5mGpp——起始位点-110 -70 -256.比较DNA复制和RNA转录的异同相同点：DNA复制和RNA转录在原理上是基本一致的，体现在：①这两种合成的直接前提是核苷三磷酸，从它的一个焦磷酸键获得能量促使反应走向合成②两种合成都是一个酶为四种核苷酸工作③两种合成都是以DNA为模板④合成前都必须将双链DNA解旋成单链⑤合成的方向都是5-37.假设从一种生物抽提了核酸，你将用什么简便的方法，区别它是DNA或RNA？是单股或双股？我们可用紫外分光光度计对抽提的核酸进行鉴定。
(整理)分子生物学.
分子生物学1、原核基因调控机制的类型与特点1.负转录调控：调节基因的产物是阻遏蛋白，起阻止结构基因转录的作用。
(1)负控诱导:阻遏蛋白不与诱导物结合时,结构基因不转录;(2)负控阻遏:阻遏蛋白与诱导物结合时,结构基因不转录.2.正转录调控:调节基因的产物是激活蛋白.(1)正控诱导系统:诱导物的存在是激活蛋白处于活性状态;(2)正控阻遏系统:诱导物使激活蛋白处于非活性状态.2、乳糖操纵子和色氨酸操纵子大肠杆菌乳糖操纵子：乳糖——开动大肠杆菌乳糖操纵子——表达利用乳糖的三个酶——细菌利用乳糖。
乳糖操纵子的控制模型内容（1）Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子所编码；（2）该mRNA的启动区（P）位于阻遏基因（I）与操纵区（O）之间，不能单独起始半乳糖苷酶和透过酶基因的高效表达；（3）操纵区是DNA上的一小段序列（26bp），是阻遏物的结合位点；（4）当阻遏物与操纵区结合时，Lac mRNA的转录起始受到抑制；（5）诱导物通过与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之不能与操纵区相结合，激发Lac mRNA 的转录。
大肠杆菌色氨酸操纵子：加入色氨酸——阻遏色氨酸操纵子—相关合成酶基因关闭。
色氨酸操纵子与负控阻遏系统Trp体系参与生物合成而不是降解;Trp合成分5步,有7个基因参与.组成包括:阻遏基因（R）、启动区(P)、操纵区（O）、前导区（L）、弱化区（a）和结构基因区；Trp操纵子的转录调控包括阻遏系统和弱化系统.3、原核与真核基因表达调控的异同4、DNA水平的表达调控染色质的丢失：不可逆核的全能性（totipotency）：细胞核内保存了个体发育所必需的全部基因基因扩增(gene amplification)：增加基因的拷贝数非洲爪蟾卵母细胞rRNA基因卵裂时，扩增2000倍，达1012个核糖体药物：诱导抗药性基因的扩增；肿瘤细胞：原癌基因拷贝数异常增加基因重排(gene rearrangement)：将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录。
原核生物与真核生物转录的异同点
原核生物与真核生物转录的异同点原核生物与真核生物是生物界两大主要分类群体，它们在转录过程中存在许多异同点。
本文将以原核生物与真核生物转录的异同点为标题，详细阐述两者在转录过程中的差异和相似之处。
一、转录定义转录是指将DNA序列转化为RNA分子的过程，是基因表达的第一步。
在原核生物和真核生物中，转录都是通过RNA聚合酶酶作用于DNA分子，合成与DNA链对应的RNA分子。
二、转录过程的异同点1. 转录起始位点在原核生物中，RNA聚合酶在DNA上识别并结合到特定的启动子序列上，转录起始位点通常位于启动子上游。
而在真核生物中，转录起始位点位于启动子序列的TATA盒附近。
2. 前处理在真核生物中，转录后的RNA分子需要经过前处理过程，包括剪切、修饰和聚合酶II的解离等步骤，形成成熟的mRNA分子。
而在原核生物中，转录后的RNA分子可以直接作为mRNA使用，不需要前处理。
3. 转录终止在原核生物中，转录终止是由RNA聚合酶遇到终止序列（如转录终止因子、反向重复序列等）时直接停止，释放RNA分子。
而在真核生物中，转录终止需要依赖辅助蛋白和转录终止信号来完成，包括多个信号序列的相互作用。
4. 转录调控在原核生物中，转录调控主要通过启动子上的结合位点和转录因子来实现。
不同的转录因子可以结合到启动子上，促进或抑制转录的进行。
而在真核生物中，转录调控更为复杂，除了转录因子的作用外，还包括染色质结构的改变、组蛋白修饰和DNA甲基化等多种机制。
5. 转录速度原核生物的转录速度较快，转录过程通常在几十秒内完成。
而真核生物的转录速度较慢，转录过程可能需要几分钟甚至更长时间。
三、转录过程的相似点1. RNA聚合酶的作用无论是原核生物还是真核生物，RNA聚合酶都是转录过程的核心酶。
它们能够识别DNA上的启动子序列，并与之结合，开始转录过程。
2. 碱基配对规则原核生物和真核生物在RNA合成中都遵循碱基配对规则，即A与U（在RNA中）或T（在DNA中）配对，C与G配对。
真核生物和原核生物转录的异同点
真核生物和原核生物转录的异同点真核生物和原核生物是生物界中两个重要的分类群体。
它们在很多方面都存在着差异，包括转录过程。
转录是生物体内基因表达的第一步，也是生物体内信息传递的重要环节。
本文将从转录的异同点来探讨真核生物和原核生物的差异。
我们来看看真核生物的转录过程。
在真核生物中，转录是由RNA聚合酶II（RNA polymerase II）完成的。
转录的起始位点由转录因子的结合来确定，转录因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质。
转录过程包括启动、延伸和终止三个阶段。
在启动阶段，转录因子与DNA结合，形成转录起始复合物，然后RNA聚合酶II结合到复合物上，开始合成RNA链。
在延伸阶段，RNA聚合酶II在DNA模板上进行滑动，合成RNA链。
在终止阶段，RNA聚合酶II遇到终止信号，停止合成RNA链，释放出转录产物。
与真核生物不同，原核生物的转录过程相对简单。
在原核生物中，转录是由单个RNA聚合酶（RNA polymerase）完成的，而不是像真核生物那样分为不同的聚合酶。
原核生物的转录过程包括启动、延伸和终止三个阶段，与真核生物相似。
在启动阶段，RNA聚合酶与DNA结合，形成转录起始复合物，开始合成RNA链。
在延伸阶段，RNA聚合酶在DNA模板上进行滑动，合成RNA链。
在终止阶段，RNA 聚合酶遇到终止信号，停止合成RNA链，释放出转录产物。
除了转录过程的基本步骤相似外，真核生物和原核生物的转录还存在一些重要的差异。
首先，真核生物的转录需要更多的辅助因子参与。
在真核生物中，转录因子是一个复杂的网络，包括启动子、增强子、转录抑制子等，这些因子能够影响转录的效率和特异性。
而在原核生物中，转录因子相对简单，通常只包括一个启动子。
真核生物的转录后修饰更为复杂。
在真核生物中，转录产物需要经过剪接、修饰和核糖体扫描等步骤，才能形成成熟的mRNA。
剪接是指将转录产物中的内含子剪除，将外显子连接起来。
修饰是指在转录产物的两端添加5'帽和3'带，以增加稳定性和翻译效率。
原核生物与真核生物转录起始调控的差异
转录起始 是基因表达调控的基本环节
基因表达受多级水平的调控，其中转录起始是基因表达调控的限 速步骤，因为转录激活调节步骤特异性强、涉及面广，包括DNA序 列、调节蛋白、DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质之间的相互作用以及 所有上诉因素对RNA聚合酶的影响等。
原核生物转录起始调控
RNA聚合酶II与启动子的结合、启动转录需要多种蛋白质因子的协同 作用。
参与RNA-polⅡ转录的TFⅡ的作用 (LPOB)
转录因子 功 能 TBP亚基 TFⅡD TAF亚基 TFⅡA TFⅡB TFⅡE TFⅡF TFⅡH 协助TBP与TATA盒结合 稳定DNA上的TFⅡB-TBP复合物 结合TBP，招募polⅡ-TFⅡF复合物 结合TFⅡH，有ATPase和解螺旋酶活性 结合 polⅡ，结合TFⅡB 解螺旋酶催化启动子解链、蛋白激酶催化CTD磷 酸化 特异识别、结合TATA盒
数个功能上有关联的基因，它们串联排列，共同构成编码区。
这些结构基因共用一个启动子和1个转录终止信号序列，因此 转录合成时仅产生一天mRNA长链，为几种不同的蛋白质编码。 这样的mRNA分子携带了几个多肽链的编码信息，被称为多顺 反子mRNA。而 调控序列 包括启动子，操纵元件以及一定距离
外的调节基因。
4、原核基因转录调节特点： • σ 因子决定RNA聚合酶识别特异性 • 操纵调控模式在原核基因转录起始的调节中具有普遍性 • 原核操纵子受到阻遏蛋白的负性调节 5、真核基因调控的特点： • • • • • 真核基因内含有多种RNA聚合酶 处于转录激活状态的染色质结构发生明显变化 在真核基因表达调控中以正性调节占主导 在真核细胞中转录与翻译分隔进行 转录后修饰、加工更为复杂
起始复 合物
原核生物和真核生物 基因组的差别
真核生物基因表达调控
• 断裂基因：真核生物无操纵子,基因是不连续的,同 一基因的编码序列被数量不等的非编码序列间隔 隔成多个较小的片段。 • 编码蛋白的片段叫外显子(exon),非编码蛋白的片 段叫内含子(intron)。基因组中不编码的区域多于 编码区域,因此真核基因被称为断裂基因。内含子 虽然不被翻译,但特定的核苷酸序列对RNA的精确 剪接加工是不可缺少的。 • 如已经发现血红蛋白α链的内含子突变会引起剪 接差错,使合成α链结构异常而导致地中海贫血症。
原核生物DNA结构特点
大多数为双螺旋结构,少数以单链形式存在, 核苷酸大多数为环状,少数为线状·有些细菌 有染色体外遗传因子,即质粒DNA。
真核生物基因组
真核生物的遗传物质集中在细胞核中,并与 某些特殊的蛋白质组成核蛋白,形成一种致 密的染色体结构。且染色体数量多,结构复 杂。由几个或几十个更多的双链DNA分子 组成。 基因组大,结构复杂，DNA有多个复制起 点，每个基因组中含有数万个基因。
原核生物的基因表达调控
• 原核生物不同于真核生物的基因结构,存在 转录单元,即操纵子·原核生物的转录受操纵 子控制,任何开启和关闭操纵子的因素都会 影响基因的转录,从而控制基因的表达。
操纵子
• 定义：基因表达的一个协调单位，包括在功能上 相关的几个结构基因和由启动子和操纵基因组成 的控制部位。 • 原核生物基因组中,功能相关的基因常丛集在基因 组的一个或几个特定部位,形成一个功能单位或转 录单元,其活性受到同步调控,它们可被转录为多个 mRNA分子,叫多顺反子。操纵子是最具典型的模 式, • 如大肠杆菌中含2584个已知和推知的操纵子。
核小体
真核生物存在以核小体为单位的染色质结 构,染色质的基本结构是核小体。 核小体是双螺旋DNA以左手螺旋绕在4对组 蛋白H2A，H2B, H3, H4所组成的八聚体核 心外1.75周,形成的结构。并与组蛋白H1构 成的连接区相连起来形成串珠样结构。
真核生物和原核生物转录的异同点
真核生物和原核生物转录的异同点真核生物和原核生物是地球上两大主要类型的生物。
它们在细胞结构和生物学过程中存在着许多差异。
其中一个重要的差异就是转录过程中的异同点。
转录是基因表达的第一步，它是将DNA序列转录成RNA的过程。
本文将以真核生物和原核生物转录的异同点为标题，详细讨论它们之间的差异。
一、转录的基本概念和过程转录是DNA信息转化为RNA信息的过程。
它在细胞中起到了重要的作用，因为RNA是蛋白质合成的模板。
在转录过程中，DNA的一部分被复制成RNA分子，形成基因的转录产物。
转录由RNA聚合酶酶依赖性完成。
在真核生物和原核生物中，转录过程都可以分为三个主要步骤：起始、延伸和终止。
二、异同点1：转录起始位点的识别在真核生物中，转录起始位点通常由转录起始因子（TF）和RNA 聚合酶II共同识别。
这些转录起始因子结合到DNA上的启动子区域，形成转录起始复合物，从而指导RNA聚合酶II定位并开始转录。
与此不同，在原核生物中，转录起始位点通常由RNA聚合酶本身直接识别。
RNA聚合酶通过与DNA特定序列的非完全互补配对来定位转录起始位点。
这种序列被称为启动子序列，它在原核生物的基因组中相对保守。
三、异同点2：转录前处理在真核生物中，转录后需要进行一系列的前处理步骤。
这些步骤包括剪接、5'端帽和3'端聚腺苷酸化。
剪接是将转录产物中的内含子剪切掉，将外显子连接在一起。
5'端帽是在RNA的5'端添加一段甲基化的guanosine三磷酸，它有助于稳定RNA分子并促进转录的起始。
3'端聚腺苷酸化是在RNA的3'端添加一串腺苷酸，这有助于保护RNA分子免受降解。
与此不同，在原核生物中，转录产物通常不需要进行剪接和帽修饰。
它们的转录产物是连续的，没有内含子。
此外，原核生物的转录产物也没有3'端聚腺苷酸化修饰。
四、异同点3：转录终止机制在真核生物中，转录终止机制通常与聚腺苷酸化有关。
分子生物学
1.C值矛盾：在真核生物中，C值一般是随生物进化而增加的，高等生物的C值一般大于低等生物。
而某些两栖动物的C值甚至比哺乳动物的C值还大，在两栖动物中C值的变化也很大，可相差100倍。
2.顺式作用元件：指对基因表达有调节活性的DNA序列，其活性只影响与其自身同处在一个DNA分子上的基因；同时，DNA序列通常不编码蛋白质，多位于基因旁侧或内含子中，如启动子和增强子。
3.核酶：指一类具有催化功能的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子从而阻断基因的表达。
4.基因家族：真核细胞中许多相关的基因常按功能成套组合，被称为基因家族。
5.有意义链：与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链或有意义链。
6．RNA编辑：某些RNA，特别mRNA前体的一种加工方式，如插入、删除或取代一些核苷酸残基，导致DNA所编码的遗传信息的改变，因为经过编辑的mRNA序列发生了不同于模板DNA 的变化。
7.无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个核苷酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码，使蛋白质合成提前终止，合成无功能或无意义的多肽，这种突变称为无义突变。
8.hnRNA：核不均一RNA，即mRNA的前体，经过5`加“帽”和3`酶切加多聚腺苷酸，再经过RNA的剪接，编码蛋白质的外显子部分就连接成为一个连续的可读框（ORF），通过核孔进入细胞质，就能作为蛋白质合成的模板了。
9.断裂基因：大多数真核基因都是由蛋白质编码序列和非蛋白质编码序列两部分组成的，编码序列称为外显子，非编码序列称为内含子。
在一个结构基因中，编码某一蛋白质不同区域的各个外显子并不连续排列在一起，而常常被长度不等的内含子所隔离，形成镶嵌排列的断裂方式。
所以，真核基因有时被称为断裂基因。
10.SD序列：长度一般为5个核苷酸，富含G、A，该序列与核糖体16SrRNA的3`端互补配对，促使核糖体结合到mRNA上，有利于翻译的起始。
真核基因表达调控的特点
真核基因表达调控的特点
真核基因表达调控有以下几个特点：
1. 基因组的复杂性：真核生物的基因组通常比原核生物更大且更复杂。
真核基因组包含多个非编码区域和大量的调控元件，这些元件可以影响基因的表达水平和模式。
2. 转录的调控：真核生物中的基因表达主要通过转录调控来实现。
转录调控包括转录因子的结合和调节，以及染色质状态的改变。
转录因子是一类能够结合到特定DNA序列上并调控相关基因转录的蛋白质。
它们可以增强或抑制基因的转录，从而影响基因表达。
3. 多级调控网络：真核生物中的基因表达调控是一个多级的网络系统。
这个网络包括许多调控元件、转录因子和其他调控蛋白质之间的相互作用。
这些元件和因子可以形成复杂的调控回路和信号传递路径，从而调控基因的表达。
4. 组蛋白修饰：染色质状态的改变在真核基因表达调控中起着重要作用。
染色质是DNA与蛋白质的复合物，通过不同的化学修饰可以改变染色质的结构和可及性，从而影响基因的转录。
常见的染色质修饰包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化和甲基化等。
5. RNA后转录调控：除了转录调控外，真核生物中还存在着RNA 后转录调控机制。
这些调控机制包括RNA剪接、RNA编辑和非编码RNA 的功能等。
它们可以影响基因的转录后处理和调控基因表达的多样性。
综上所述，真核基因表达调控具有基因组的复杂性、转录的调控、多级调控网络、组蛋白修饰和RNA后转录调控等特点，这些特点共同
作用来调控基因的表达水平和模式。