表达调控和蛋白质合成笔记
蛋白质表达调控讨论细胞如何调控蛋白质表达水平以适应环境变化和维持正常细胞功能
蛋白质表达调控讨论细胞如何调控蛋白质表达水平以适应环境变化和维持正常细胞功能细胞如何调控蛋白质表达水平以适应环境变化和维持正常细胞功能随着科学的进步和技术的发展,人们对细胞内蛋白质表达调控的研究越来越深入。
蛋白质是细胞的重要组成部分,也是细胞功能的关键调控因子。
细胞通过一系列精细的机制,对蛋白质的合成、修饰和降解进行调控,以适应环境变化并维持正常的细胞功能。
一、转录水平的调控在细胞中,蛋白质的表达调控从转录水平开始。
转录过程是将DNA信息转录成mRNA的过程。
细胞通过调控转录因子的活性和结合DNA的亲和力来调节基因的转录水平。
转录因子是一类能够结合到特定DNA序列上并调节基因表达的蛋白质。
细胞可以通过调控转录因子的表达量、互作和修饰来精确地调节基因的转录水平。
细胞还可以通过DNA甲基化和组蛋白修饰来调节基因的转录水平。
DNA甲基化是指在DNA分子上加上甲基基团,从而影响DNA的结构和功能。
DNA甲基化可以抑制基因的转录,从而降低蛋白质的表达水平。
组蛋白修饰是指改变组蛋白的结构和功能,从而影响基因的转录。
细胞可以通过改变组蛋白的乙酰化、甲基化等修饰方式,来调节基因的表达水平。
二、转运和翻译水平的调控在mRNA被合成出来之后,细胞将会通过转运和翻译过程来合成蛋白质。
细胞可以通过调节转运蛋白和翻译因子来调控蛋白质的合成速率。
转运蛋白是负责将mRNA分子从细胞核运输到细胞质中的蛋白质。
细胞可以通过调节转运蛋白的活性和数量,来控制mRNA的转运速率。
翻译因子是指参与蛋白质翻译过程的蛋白质。
细胞可以通过调节翻译因子的活性和表达量,来调控蛋白质的合成速率。
三、蛋白质修饰和降解水平的调控蛋白质在合成出来之后,细胞还通过修饰和降解来调节蛋白质的功能和稳定性。
蛋白质修饰是指改变蛋白质分子结构和功能的化学修饰过程。
常见的蛋白质修饰方式包括磷酸化、乙酰化和甲基化等。
细胞可以通过改变蛋白质的修饰方式,来调节蛋白质的功能和活性。
高一生物必修一笔记整理手写
高一生物必修一笔记整理手写欢迎阅读本文,本文将为大家整理高一生物必修一的笔记。
在本次笔记整理中,我们将按照生物学内容的不同方面进行分类整理,帮助大家更好地掌握相关知识点。
第一部分:细胞的结构和功能1. 细胞的基本结构- 细胞膜:由磷脂双层构成,具有选择性通透性。
- 细胞质:包含细胞器的胞内液体。
- 线粒体:进行细胞呼吸,提供能量。
- 内质网:参与蛋白质合成和转运。
- 高尔基体:参与蛋白质修饰和包装。
- 核糖体:参与蛋白质合成。
- 核糖体核糖核酸(rRNA):构成核糖体。
2. 细胞的功能- 细胞的营养摄取:通过细胞膜进行物质的摄取和排泄。
- 细胞的代谢活动:包括呼吸、光合作用等。
- 细胞的生殖和发育:包括有丝分裂和无丝分裂。
- 细胞的调节功能:通过细胞内的信号传递进行调节。
第二部分:生物的组成和结构与功能1. 生物的结构与功能- 细胞:生物的基本单位,由细胞膜、细胞质、细胞核等组成。
- 组织:由相同或类似细胞按照一定方式组合而成,具有特定功能。
- 器官:由多个组织构成,具有特定的形态和功能。
- 有机体:由各种器官组成,能够进行生物活动。
- 种群:生活在一定地理范围内的同一物种的个体总称。
2. 细胞分化与多样性- 细胞分化:原始细胞经过分化形成不同类型的细胞。
- 细胞多样性:不同细胞在形态、结构和功能上的差异。
- 细胞功能特异性:不同细胞具有不同的功能,并通过细胞分化实现。
- 细胞分化的调控:包括内外环境的调控以及基因表达的调控。
第三部分:继承与变异1. 遗传的基本规律- 孟德尔遗传定律:包括孟德尔一、二、三个法则。
- 隐性与显性:隐性基因在表型上不显现,显性基因在表型上显现。
- 基因型和表型:基因型决定了个体的表型特征。
2. 染色体与性别决定- 染色体的结构和性状:染色体由DNA和蛋白质组成,不同的染色体决定了不同的性状。
- 性别决定:人类的性别由性染色体决定,男性为XY,女性为XX。
3. 突变和遗传变异- 突变:DNA序列的突发性改变,产生新的基因型和表型。
《动物生理学》章节笔记
《动物生理学》章节笔记第一章:绪论一、动物生理学的研究对象和任务1. 研究对象- 动物生理学关注的是动物机体的生命现象,包括生物化学过程、细胞活动、组织功能、器官系统的工作以及整个生物体的行为和生存策略。
- 研究范围涵盖从单细胞生物到高等哺乳动物,重点关注动物如何通过各个生理系统维持内环境稳定(Homeostasis)。
2. 研究任务- 揭示生命现象的物理和化学基础:探究动物体内发生的各种生理过程背后的分子和细胞机制。
- 了解机体功能的调节机制:研究神经、内分泌和免疫系统如何协同工作,调节身体的各种功能。
- 探索环境适应的生理机制:分析动物如何通过生理调整来适应不同的环境条件。
- 应用于实践:将动物生理学知识应用于医学、兽医学、农业、生态保护和生物工程等领域。
二、动物生理学的发展简史1. 古代阶段- 古埃及、古希腊和古印度等文明对动物生理学有所探讨,但多限于观察和哲学思考,缺乏科学实验。
- 我国古代医学家如扁鹊、张仲景、孙思邈等对脉搏、呼吸、消化等生理现象有所记载。
2. 中世纪阶段- 欧洲中世纪,阿拉伯学者如伊本·纳菲斯对血液循环有了初步的认识。
- 解剖学的兴起为生理学的发展奠定了基础。
3. 近代阶段- 17世纪,哈维发表了《动物心血运动论》,奠定了血液循环理论。
- 18世纪至19世纪,贝尔纳、普尔扎等人通过实验方法推动了生理学的发展。
4. 现代阶段- 20世纪,生理学进入分子和细胞水平,如诺贝尔奖获得者霍奇金、埃克尔斯对神经传导的研究。
- 分子生物学、遗传工程等技术的应用使动物生理学研究进入了一个新的时代。
三、动物生理学的研究方法1. 实验方法- 急性实验:在短时间内对动物进行生理功能的观察和测量,如血压、心率等。
- 慢性实验:长时间跟踪动物生理功能的变化,如植入电极监测神经活动。
- 活体实验:在不影响动物生存的前提下进行的实验,如使用显微镜观察活细胞。
- 离体实验:在体外环境中研究组织、细胞或分子的功能,如器官切片培养。
蛋白质合成与修饰
蛋白质合成与修饰蛋白质是生命的基石,它们在细胞中承担着各种重要的功能。
蛋白质的合成与修饰是维持生命活动的核心过程之一。
本文将介绍蛋白质合成的过程以及蛋白质修饰的重要性。
一、蛋白质合成过程蛋白质合成是细胞内的一个复杂过程,包括转录和翻译两个关键步骤。
1. 转录转录是指在细胞核中,DNA转录为mRNA的过程。
具体来说,转录是由RNA聚合酶在DNA模板上合成一条mRNA链的过程。
转录的目的是将DNA上的遗传信息转录出来,供下一步的翻译使用。
2. 翻译翻译是指在细胞质中,mRNA上的遗传信息被翻译成蛋白质的过程。
翻译由核糖体进行,它通过读取mRNA上的密码子,将氨基酸按照遗传密码翻译出来,形成多肽链。
最终,多肽链会经过进一步的折叠和修饰,形成功能完整的蛋白质。
二、蛋白质修饰的重要性蛋白质修饰是指蛋白质在合成完成后,经过一系列的化学修饰调节,从而发挥其功能的过程。
蛋白质修饰对于生命活动起着至关重要的作用。
1. 磷酸化修饰磷酸化是一种常见的蛋白质修饰方式,通过在蛋白质中加上磷酸基团,可以改变蛋白质的结构和功能。
磷酸化修饰参与了细胞信号传导、细胞周期调控以及蛋白质激活等过程。
2. 乙酰化修饰乙酰化修饰是通过在蛋白质上加上乙酰基团,调控蛋白质的结构和功能。
乙酰化修饰在细胞核糖体的组装、DNA修复以及基因表达等方面起着重要作用。
3. 糖基化修饰糖基化是一种将糖基团连接到蛋白质上的修饰方式。
糖基化修饰不仅可以改变蛋白质的物理化学性质,还参与了识别和降解过程。
例如,糖基化参与了抗体的产生过程。
4. 脂肪酰化修饰脂肪酰化修饰是指在蛋白质上加上脂肪酸基团,调控蛋白质的定位和功能。
脂肪酰化修饰在细胞膜的组装、信号转导以及蛋白质-脂质相互作用中起重要作用。
蛋白质修饰的多样性和复杂性为生物体提供了更加多样丰富的功能。
三、蛋白质合成与修饰的调控机制蛋白质合成和修饰是受到细胞内多种调控机制的精确控制的。
1. 转录水平的调控在蛋白质合成过程中,转录水平的调控是重要的一环。
表达调控与蛋白质合成笔记
第八章:蛋白质合成转运和加工核糖体活性位点_至少五个E:脱酰tRNA短暂的占据,然后由E位离开核糖体。
P:起始tRNA i met结合于此, 延长成肽后,带肽链的tRNA转到此位A:普通氨酰tRNA就加入此位翻译起始因子起始tRNA特点(翻译时第一个密码子怎样被识别)核糖体的30s小亚基中的16SrRNA上有一段序列与mRNA中的SD序列互补结合,使下游的AUG序列定位在P位上。
起始tRNA--- tRNAi ①只能识别mRNA上的翻译起始密码子AUG ②只能进入核糖体的肽位P普通tRNA--- tRNA ①在翻译延长中发挥作用②进入核糖体的A位,再通过A位到达P位在原核生物中起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸(fMet),真核为甲硫氨酸(Met)起始时mRNA和rRNA的碱基配对mRNA上的SD序列(AAACAGGAGG)与核糖体的30s小亚基中的16SrRNA(UCCUCC)互补从而使使下游的AUG序列定位在P位上,起始肽链的合成。
肽链合成和延伸(三个反应)(一)进位反应:密码子被识别,起始tRNA结合于P处,普通tRNA结合在A处(二)转位反应:氨基酸从A转移到P处,涉及肽链的形成(三)移位反应:tRNA和 mRNA相对核糖体的移动共翻译转运和信号肽:蛋白质合成转运同时发生,转运信号也由mRNA编码,分泌蛋白质,多进入内质网。
需要SRP(信号识别蛋白受体介导),与其受体DP形成复合物。
信号肽N端有一个带正电的氨基酸,C端有数个极性氨基酸。
翻译后转运和导肽:进入叶绿体和线粒体的蛋白是这种机制。
导肽对这两种细胞器中蛋白质的跨膜与识别起重要作用。
叶绿体的信号台有两部分,分别决定此蛋白能否进入叶绿体基质和类囊体。
练习蛋白质的生物合成包括:____ ____ ____肽链合成和延伸的三个反应是:____ ____ ____原核生物蛋白合成起始tRNA是________,真核是________既能识别tRNA,又能识别氨基酸,对两者有高度专一性的酶是____关于SD序列,叙述正确的是:A:富含嘧啶 B:富含嘌呤 C:富含稀有碱基 D:与mRNA配对第九章:原核生物表达调控乳糖操纵子表达调控—分解代谢(Lac operon)一:结构:大肠杆菌的乳糖操纵子调控区包括调节基因I,启动基因P,操纵基因O,CAP结合位点.信息区由Z.Y.A三个基因串连在一起Z编码β-半乳糖苷酶Y编码通透酶A编码乙酰基转移酶,I基因编码一种阻遏蛋白,后者与O序列结合,使操纵子受阻遏而处于转录失活状态。
《动物遗传学》课程笔记
《动物遗传学》课程笔记绪论:一、动物遗传学研究的对象及任务1. 研究对象:动物遗传学主要研究动物体内的遗传物质,包括DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸),以及这些遗传物质如何在生物体内传递、表达和产生变异。
研究对象覆盖了从单个基因、染色体,到整个基因组的结构、功能和相互作用。
2. 研究任务:动物遗传学的核心任务是深入理解动物遗传变异的机制,揭示遗传信息在生物体内的传递、表达和调控过程,以及这些过程如何影响动物的生长、发育、繁殖和适应环境的能力。
此外,动物遗传学还致力于将这些知识应用于动物育种、生物技术、医学和生物多样性保护等领域。
二、遗传学的发展简史1. 早期遗传学:孟德尔的豌豆杂交实验是遗传学的起点,他通过观察豌豆的形态变异,提出了遗传因子的概念,并总结出了遗传的分离定律和自由组合定律。
这一时期的研究主要集中在表型水平的观察和统计分析上。
2. 20世纪初:摩尔根等人的果蝇实验,证实了基因位于染色体上,并提出了连锁和交换定律,将遗传学研究推向了细胞水平。
这一时期的研究开始关注基因在染色体上的物理位置和基因间的相互作用。
3. 分子遗传学兴起:沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型,以及随后的一系列分子生物学技术(如DNA测序、聚合酶链反应等)的发展,使得遗传学研究深入到分子水平。
研究者们开始直接研究遗传物质的结构和功能,以及遗传信息的复制、转录和翻译过程。
4. 现代遗传学:随着生物信息学、系统生物学等交叉学科的发展,遗传学进入了系统遗传学和表观遗传学的研究阶段。
基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等多组学技术的应用,使得遗传学研究更加全面和深入。
研究者们开始从整体水平上研究基因组的结构、功能及其在生物体内的调控网络。
三、动物遗传学在动物生产中的地位1. 育种改良:动物遗传学为动物育种提供了理论基础和技术手段。
通过选择和繁殖具有优良遗传特性的个体,可以提高动物群体的生产性能、抗病能力和适应性。
医学生物学重点笔记
医学生物学重点笔记医学生物学是一门研究生命现象和生命过程的科学,它涵盖了从细胞到整个生物体的各个层面,对于医学专业的学生来说,是一门非常重要的基础课程。
以下是我整理的医学生物学重点内容。
一、细胞生物学细胞是生物体的基本结构和功能单位,了解细胞的结构和功能对于理解生命活动至关重要。
1、细胞膜细胞膜由脂质双分子层、蛋白质和少量糖类组成。
其主要功能包括物质运输、细胞识别、信号转导等。
物质运输方式有被动运输(简单扩散、协助扩散)和主动运输,主动运输需要消耗能量。
2、细胞质细胞质包含细胞器和细胞质基质。
细胞器中,线粒体是细胞的“动力工厂”,通过有氧呼吸为细胞提供能量;叶绿体在植物细胞中进行光合作用;内质网分为糙面内质网和光面内质网,参与蛋白质合成和脂质代谢;高尔基体主要参与蛋白质的加工、分选和运输;溶酶体含有多种水解酶,能分解细胞内的衰老、损伤细胞器和外来物质;核糖体是蛋白质合成的场所。
3、细胞核细胞核是细胞的控制中心,包含核膜、核仁、染色质和核基质。
染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种形态,它们由 DNA 和蛋白质组成。
二、分子生物学分子生物学研究生物大分子的结构、功能和相互关系。
1、 DNA 结构与功能DNA 是双螺旋结构,由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。
其功能是储存和传递遗传信息,通过复制将遗传信息传递给子代细胞,通过转录和翻译指导蛋白质的合成。
2、基因表达调控基因表达包括转录和翻译两个过程。
转录是在 RNA 聚合酶的作用下,以 DNA 为模板合成 RNA 的过程。
翻译是在核糖体上,以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程。
基因表达受到多种因素的调控,包括转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平的调控。
3、中心法则中心法则描述了遗传信息从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的流动过程,也包括 RNA 病毒中的逆转录过程。
三、遗传与变异遗传学研究生物的遗传和变异规律。
1、遗传规律孟德尔的遗传定律包括分离定律和自由组合定律。
王镜岩《生物化学》第三版考研笔记(提要版本071页)
王镜岩《生物化学》第三版考研笔记(提要版本071页)内容提要:1、氨基酸与蛋白质氨基酸分类:常见蛋白质氨基酸,不常见蛋白质氨基酸,非蛋白氨基酸;氨基酸的酸碱化学,氨基酸两性解离,氨基酸的等电点;氨基酸的旋光性和紫外吸收。
蛋白质的共价结构:蛋白质的化学组成和分类,蛋白质功能,蛋白质的形状和大小,蛋白质构象和组织层次。
肽:肽键结构,肽的物理化学性质,活性多肽。
蛋白质一级结构测定:Sanger试剂,DNS及Edman降解,二硫桥位置确定。
蛋白质的三维结构:XRD原理;稳定蛋白质三维结构的作用力,肽平面和两面角;蛋白质的二级结构:α-螺旋,β-折叠片,β-转角;超二级结构和结构域;球状蛋白的三级结构;亚基缔合和四级结构。
蛋白质结构与功能的关系:肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能,镰刀状细胞贫血病;免疫球蛋白。
蛋白质的分离、纯化和表征:蛋白质分子量测定,沉降分析及沉降系数,沉降系数单位,凝胶过滤及SDS-PAGE法测分子量;蛋白质的沉淀;电泳:区带电泳、薄膜电泳、等电聚焦电泳、毛细管电泳。
2、酶和辅酶酶催化作用特点:反应温合、高效、专一、可调节控制;酶活性调节控制:调剂酶浓度、激素调节、反馈抑制调节、抑制剂激活剂调节、别构调控、酶原激活,可逆共价修饰;酶的化学本质及其组成,辅酶和辅基,单体酶,寡聚酶和多酶复合体。
酶的命名和分类:习惯命名法;国际系统命名法及酶的编号,六大类酶的特征。
酶的专一性:“锁与钥匙”学说;诱导楔合假说;过渡态理论,过渡态类似物与医药和农药的设计,催化抗体。
酶的活力测定:酶活力单位,比活力。
酶工程:化学修饰酶,固定化酶,人工模拟酶。
酶促反应动力学:底物浓度与酶反应速度,酶促反应动力学方程式及推导,米氏常数的意义和求法。
酶的抑制作用:不可逆抑制和可逆抑制及动力学判断,一些重要的抑制剂,有机磷农药和磺胺药作用机制。
温度、PH、激活剂对酶反应影响。
酶的作用机制:酶活性部位及研究方法;影响酶催化效率的有关因素:临近和定向效应、底物形变和诱导契合、酸碱催化、共价催化、金属离子催化、多元催化和协同效应、微环境影响;溶菌酶作用机制和胰凝乳蛋白酶。
医学生理学期末重点笔记--第十一章-内分泌
第十一章内分泌【目的】掌握内分泌系统的概念,内分泌系统在调节主要生理过程中的作用及机理。
内分泌系统与神经系统的紧密联系,相互作用,相互配合的关系。
下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺等的内分泌功能及其调节。
熟悉信号转导机制及其新进展,了解糖皮质激素作用机制的有关进展。
【重点】1.下丘脑-垂体的功能单位,下丘脑调节肽。
2.腺垂体激素的生物学作用及调节。
3.甲状腺的功能、作用机理及调节。
4.肾上腺皮质激素的作用及调节。
第一节概述内分泌系统和神经系统是人体的两个主要的功能调节系统,它们紧密联系、相互协调,共同完成机体的各种功能调节,从而维持内环境的相对稳定。
一、激素的概念内分泌系统是由内分泌腺和散在的内分泌细胞组成的,由内分泌腺或散在的内分泌细胞分泌的高效能生物活性物质,称为激素〔hormone〕,是细胞与细胞之间信息传递的化学媒介;它不经导管直接释放入内环境,因此称为内分泌。
二、激素的作用方式1.远距分泌多数激素经血液循环,运送至远距离的靶细胞发挥作用,称为远距分泌〔telecrine〕。
2.旁分泌某些激素可不经血液运输,仅通过组织液扩散至邻近细胞发挥作用,称为旁分泌〔paracrine〕。
3.神经分泌神经细胞分泌的激素可沿神经细胞轴突借轴浆流动运送至所连接的组织或经垂体门脉流向腺垂体发挥作用,称为神经分泌〔neurocrine〕。
4.自分泌由内分泌细胞所分泌的激素在局部扩散又返回作用于该内分泌细胞而发挥反馈作用,称为自分泌〔autocrine〕。
三、激素的分类按其化学结构可分为:1.含氮类激素:〔1〕蛋白质激素,如生长素、催乳素、胰岛素等;〔2〕肽类激素,如下丘脑调节肽等;〔3〕胺类激素,如肾上腺素、去甲肾上腺素、甲状腺激素等。
2.类固醇激素:〔1〕肾上腺皮质激素,如皮质醇、醛固酮等;〔2〕性激素,如雌二醇、睾酮等。
3.固醇类激素:包括维生素D3、25-羟维生素D3、1,25-二羟维生素D3。
4.脂肪酸衍生物:前列腺素。
分子生物学知识:蛋白质表达的调节机制
分子生物学知识:蛋白质表达的调节机制蛋白质表达的调节机制是生物体内蛋白质合成过程中的一系列调控机制。
蛋癸蛋白质表达是细胞生物学中最基本的生物学过程之一,对细胞的功能和生存至关重要。
蛋白质的表达调控机制包括转录调控和翻译调控两个层面。
这些调控机制能够有效地调节细胞内蛋白质的数量和种类,从而使细胞能够适应外部环境的变化和内部代谢的需要。
1.转录调控转录调控是指在转录过程中,通过控制RNA聚合酶的结合和活性来调节基因的转录水平。
细胞利用一系列的转录因子和共激活子来控制基因的转录。
这些转录因子可以识别并结合到特定的DNA序列上,从而启动或抑制基因的转录。
一种经典的转录调控机制是切割体的形成和功能。
在真核生物中,大部分mRNA在转录过程中都需要进行剪接修饰。
切割体由多种蛋白质组成,包括小核RNA和蛋白质因子。
切割体的形成和功能使得mRNA的剪接过程能够受到调控,从而产生不同种类的成熟mRNA,进而影响蛋白质的表达水平。
另一种转录调控机制是组蛋白修饰。
组蛋白是染色质的主要组成部分,它能够通过翻译后修饰来调节基因的转录。
例如,乙酰化和去乙酰化等修饰可以改变组蛋白对DNA的结合能力,进而影响染色质的开放性和基因的转录水平。
2.翻译调控翻译调控是指在mRNA翻译成蛋白质的过程中,通过控制转运RNA 和核糖体的结合来调节蛋白质的合成水平。
在这一过程中,细胞利用一系列的调控因子和信号通路来调节翻译的速率和效率。
一个典型的翻译调控机制是mRNA的稳定性调控。
mRNA在翻译前需要通过一系列的后修饰来影响其在细胞内的寿命和稳定性,并从而影响蛋白质的表达水平。
这些后修饰包括mRNA的poly(A)尾修饰和mRNA 的降解。
另外,一些RNA结合蛋白也能够通过结合到mRNA上来影响其稳定性和翻译效率。
转运RNA的选择性翻译也是一个重要的翻译调控机制。
这种机制能够通过选择性地识别和结合特定的转运RNA来调节特定蛋白质的合成水平。
例如,一些调控蛋白能够识别特定的转运RNA结构或序列,从而影响其在翻译过程中的优先级和效率。
《基因表达的调控》 学习任务单
《基因表达的调控》学习任务单一、学习目标1、理解基因表达调控的概念和重要性。
2、掌握原核生物基因表达调控的主要机制,如操纵子模型。
3、熟悉真核生物基因表达调控的特点和方式,包括染色质结构、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平的调控。
4、了解基因表达调控与细胞分化、发育和疾病的关系。
二、学习内容(一)基因表达调控的基本概念1、基因表达的含义:基因通过转录和翻译产生具有生物学功能的蛋白质或 RNA 分子的过程。
2、基因表达调控的定义:对基因表达过程的调节和控制,以适应环境变化和细胞生长发育的需要。
(二)原核生物基因表达调控1、操纵子模型结构:包括调节基因、操纵基因、启动子和多个结构基因。
负调控:阻遏蛋白与操纵基因结合,抑制基因表达。
正调控:激活蛋白结合后促进基因表达。
2、转录水平的调控诱导物和阻遏物对基因表达的影响。
RNA 聚合酶与启动子的结合。
(三)真核生物基因表达调控1、染色质结构对基因表达的影响染色质的疏松与紧密程度。
组蛋白修饰和 DNA 甲基化。
2、转录水平的调控顺式作用元件:启动子、增强子、沉默子等。
反式作用因子:转录因子的结构和作用。
3、转录后水平的调控mRNA 的加工:剪接、加帽、加尾。
mRNA 的稳定性。
4、翻译水平的调控核糖体的结合位点。
翻译起始因子的调控。
5、翻译后水平的调控蛋白质的修饰:磷酸化、甲基化、乙酰化等。
蛋白质的降解。
(四)基因表达调控与细胞分化、发育和疾病1、细胞分化过程中的基因表达调控。
2、个体发育中基因表达的时空特异性。
3、基因表达调控异常与疾病的发生,如肿瘤的形成。
三、学习资源1、教材:《分子生物学》、《遗传学》等相关章节。
2、在线课程:各大在线教育平台上的基因表达调控相关课程。
3、学术论文:通过学术数据库检索最新的研究成果。
四、学习活动1、阅读教材和相关资料,理解基因表达调控的基本原理和机制。
2、观看在线课程,加深对重点和难点知识的理解。
3、完成课后练习题和案例分析,巩固所学知识。
《基因指导蛋白质的合成》 学习任务单
《基因指导蛋白质的合成》学习任务单一、学习目标1、理解基因的概念,以及基因与 DNA、染色体之间的关系。
2、掌握遗传信息的转录和翻译过程,包括 RNA 的种类、结构和功能。
3、解释密码子的概念和特点,以及 tRNA 的结构和作用。
4、分析基因表达过程中的调控机制,以及基因与性状的关系。
二、学习重点1、遗传信息的转录过程,包括 RNA 聚合酶的作用、启动子和终止子等。
2、遗传信息的翻译过程,包括核糖体的结构和功能、密码子与反密码子的配对等。
三、学习难点1、转录和翻译过程中涉及的各种分子的协同作用和动态变化。
2、基因表达的调控机制,如转录因子的作用、DNA 甲基化等。
四、学习方法1、阅读教材和相关参考书籍,理解基本概念和原理。
2、观看教学视频和动画,直观感受基因指导蛋白质合成的过程。
3、做练习题和模拟试题,巩固所学知识,提高应用能力。
五、学习资源1、教材:《生物必修 2:遗传与进化》2、在线课程:_____3、教学视频:_____4、相关科普文章和论文:_____六、学习过程(一)预习1、阅读教材中关于基因指导蛋白质合成的内容,标记出不理解的概念和问题。
2、观看相关的科普视频,初步了解基因表达的过程。
(二)课堂学习1、基因的概念(1)基因是有遗传效应的 DNA 片段,它携带着遗传信息。
(2)基因在染色体上呈线性排列。
(3)基因通过指导蛋白质的合成来控制生物体的性状。
2、遗传信息的转录(1)RNA 的种类和结构RNA 分为 mRNA(信使 RNA)、tRNA(转运 RNA)和 rRNA (核糖体 RNA)。
RNA 一般是单链结构,比 DNA 短。
(2)转录的过程转录是在细胞核中进行的。
RNA 聚合酶结合到 DNA 的启动子上,解开 DNA 双链。
以 DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成 RNA。
当 RNA 聚合酶到达终止子时,转录结束,合成的 RNA 从 DNA 链上释放。
3、遗传信息的翻译(1)密码子mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为密码子。
查锡良《生物化学与分子生物学》(第8版)笔记和考研真题详解
第五章维生素与无机盐
5.1复习笔记 5.2考研真题详解
第六章糖代谢 第七章脂质代谢
第八章生物氧化 第九章氨基酸代谢
第十一章非营养物 质代谢
第十章核苷酸代谢
第十二章物质代谢 的整合与调节
第六章糖代谢
6.1复习笔记 6.2考研真题详解
第七章脂质代谢
7.1复习笔记 7.2考研真题详解
第八章生物氧化
8.1复习笔记 8.2考研真题详解
第九章氨基酸代谢
9.1复习笔记 9.2考研真题详解
第十章核苷酸代谢
10.1复习笔记 10.2考研真题详解
第十一章非营养物质代谢
11.1复习笔记 11.2考研真题详解
第十二章物质代谢的整合与调节
12.1复习笔记 12.2考研真题详解
第十四章 DNA的生 物合成
查锡良《生物化学与分子生物 学》(第8版)笔记和考研真题
详解
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01 思维导图
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真题
教材 复习
生物
第版
笔记
结构
真题
功能
基因
物质
内容摘要
内容摘要
第十三章真核基因 与基因组
第十五章 DNA损伤 与修复
第十六章 RNA的生 物合成
第十七章蛋白质的生 物合成
第十八章基因表达调 控
第十九章细胞信号转 导的分子机制
第十三章真核基因与基因组
《食品生物化学》课程笔记
《食品生物化学》课程笔记第一章绪论一、食品生物化学的定义与研究内容1. 定义:食品生物化学是一门交叉学科,它结合了生物学、化学和食品科学的原理,专注于研究食品中的生物大分子(如蛋白质、碳水化合物、脂质、核酸)以及它们在食品中的功能、相互作用、代谢过程和食品品质的变化。
2. 研究内容:(1)生物大分子的结构与功能:- 蛋白质:研究氨基酸的组成、蛋白质的一级、二级、三级和四级结构,以及蛋白质的折叠、稳定性、酶活性等。
- 碳水化合物:探讨单糖、寡糖和多糖的结构,以及它们的物理和化学性质。
- 脂质:研究脂肪酸、甘油、磷脂、固醇等脂质的结构和功能。
- 核酸:分析核苷酸组成、DNA和RNA的结构,以及它们在遗传信息传递中的作用。
(2)生物化学反应:- 探索酶促反应的机理、动力学和调控。
- 研究代谢途径中的关键酶和调控因子。
- 分析食品加工和储藏过程中的化学反应。
(3)代谢途径:- 碳水化合物的代谢:如糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径等。
- 脂质代谢:包括脂肪酸的合成、分解和氧化。
- 氨基酸代谢:涉及氨基酸的合成、分解和转化。
- 核酸代谢:包括DNA和RNA的合成、修复和降解。
(4)生物活性物质:- 研究食品中的功能性成分,如抗氧化剂、抗炎剂、益生元等。
- 分析这些成分的生物活性及其对健康的影响。
(5)食品加工与营养:- 研究食品加工过程中生物大分子的变化,如加热、冷却、压力处理等对食品成分的影响。
- 探讨食品营养成分的消化、吸收和代谢。
二、食品生物化学的发展历程1. 起源阶段(19世纪末至20世纪初):- 早期的研究主要集中在食品的化学组成上,如糖类、蛋白质和脂肪的分析。
- 生物化学家开始关注酶的作用和食品腐败的过程。
2. 形成阶段(20世纪30年代至50年代):- 食品生物化学作为一门独立学科逐渐形成,研究重点转向生物大分子的结构和功能。
- 发展了多种分析技术和方法,如色谱、电泳、光谱分析等。
3. 发展阶段(20世纪60年代至今):- 研究领域不断拓展,涉及分子生物学、遗传工程、生物技术在食品中的应用。
生理学基础知识绪论重点笔记
生理学基础知识绪论重点笔记一、生理学的研究对象和任务。
1. 研究对象。
- 生理学(physiology)是生物科学的一个分支,是研究生物体及其各组成部分正常功能活动规律的一门科学。
- 生理学的研究对象是活体,包括人体和动物体。
在人体生理学研究中,主要以健康人为研究对象,但有时也会涉及病人,以了解疾病状态下生理功能的改变。
2. 任务。
- 揭示生命活动的基本规律,例如细胞的基本功能、血液的理化特性与功能、血液循环的机制、呼吸过程、消化和吸收的原理、尿的生成过程等。
- 阐明机体各个组成部分的功能及其相互联系,如神经系统如何调节心血管系统、内分泌系统如何与免疫系统相互作用等。
- 为医学实践提供理论基础,帮助理解疾病的发生机制(因为许多疾病是生理功能异常的结果),并为疾病的诊断、治疗和预防提供依据。
二、生理学的研究方法。
1. 动物实验。
- 急性实验。
- 离体实验:从活着的或刚处死的动物身上取出所要研究的器官、组织或细胞,置于人工环境中,在短时间内进行实验。
例如,将蛙的坐骨神经 - 腓肠肌标本分离出来,研究神经肌肉的兴奋传递和肌肉收缩特性。
优点是可以严格控制实验条件,排除无关因素的干扰;缺点是不能完全代表在体的生理状态。
- 在体实验:在麻醉或破坏动物大脑的情况下,对动物进行手术,暴露所要观察的器官或组织,进行实验研究。
例如,在麻醉兔身上进行的动脉血压调节实验。
这种实验可以观察器官之间的相互关系,但动物处于非自然状态,可能会影响实验结果的准确性。
- 慢性实验:以完整、清醒的动物为研究对象,在较长时间内观察和记录某些生理功能的改变。
例如,给狗做胃瘘,观察不同食物对胃液分泌的长期影响。
慢性实验的优点是更接近生理状态,但实验周期长,影响因素复杂,不易控制。
2. 人体实验。
- 人体实验必须遵循伦理学原则,在不损害人体健康的前提下进行。
例如,志愿者参与的运动生理学实验,观察运动对人体心血管功能、呼吸功能等的影响。
人体实验可以直接获得关于人体生理功能的资料,但受到伦理和法律的限制,实验设计和操作要求更加严格。
分子生物学笔记完全版第三、四章
分子生物学笔记完全版第三、四章--------------------------------------------------------------------------------作者: tonyloveyou 收录日期: 2006-07-13 发布日期: 2006-07-13第三章基因表达的调控基因表达:DNA→mRNA→蛋白质的遗传信息传递过程基因表达的调控第一节基因的活化基因的“开关”-染色质的活化一、活性染色质的结构间期核染色质:异染色质(heterochromatin),高度压缩(不转录);常染色质(euchromatin),较为松散,常染色质中约10%为活性染色质(更开放疏松)。
活性染色质→←非活性染色质二、活性染色质的结构特点(一)DNaseI敏感性转录活性(或有潜在转录活性)的染色质对DNase I更敏感.DNase I超敏感位点(DNase I HyperSensitive Sites,DHSS)(二)组蛋白H3的CyS110上巯基暴露,三、活性染色质结构的形成(一)、核小体位相(Phased positioning)1.核小体的旋转定位(rotational positioning)指核小体核心与DNA双螺旋在空间结构中的相互关系,主要包括DNA双螺旋的大沟是面向还是背向核心结构.‘2.核小体的平移定位(translational positioning)指核小体与特定DNA序列的结合位置和方式,特别是转录活性相关的DNA调控元件(启动子、增强子等)序列与核小体的相互位置关系。
(二)、组蛋白修饰1.H1组蛋白磷酸化促进染色体包装,影响转录活性,2.核心组蛋白修饰乙酰化:常发生在组蛋白的Lys,一般活性染色质是高度乙酰化的。
(三)HMG蛋白结合HMG(high mobility group)蛋白—高迁移率蛋白, 如HMG14/HMG17.与核小体核心颗粒结合,有利转录。
蛋白质分泌与表达调控的关系
蛋白质分泌与表达调控的关系蛋白质是构成细胞的基本组成部分,它们不仅在细胞内发挥重要功能,还可以被分泌到胞外介质中,参与到细胞间的信号传递和相互作用过程中。
蛋白质的分泌过程涉及到复杂的调控机制,包括转录调控、转运、翻译后修饰等多个环节。
本文将探讨蛋白质分泌与表达调控的关系,以及相关的调控机制。
一、转录调控蛋白质的分泌与转录调控密切相关。
转录调控是通过调节基因的转录过程来控制蛋白质的合成与表达。
调控因子可以通过结合到基因的启动子或增强子上,影响与转录相关的因子的结合,从而调节基因的转录水平。
在蛋白质分泌过程中,一些信号分子的介入会激活或抑制特定的转录因子,进而影响蛋白质的合成和表达。
例如,内质网应激响应途径是蛋白质分泌调控中重要的信号传导通路,通过激活转录因子XBP1s和ATF6,调节内质网相关基因的转录,从而促进蛋白质的折叠和分泌。
二、转运蛋白质的分泌需要经过细胞器之间的转运过程。
最典型的例子就是内质网(Endoplasmic Reticulum,ER)与高尔基体(Golgi Apparatus)之间的转运。
在内质网腔中,蛋白质经过正确的折叠和修饰之后,会被装入转运囊泡,通过融合到高尔基体,然后进一步被包装成小囊泡,从而完成分泌。
这个过程需要多个蛋白质机器的参与,包括泡状运输体、分泌囊泡等。
这些机器不仅负责蛋白质的转运和包装,还可以对蛋白质进行后修饰,如糖基化和磷酸化等。
三、翻译后修饰在蛋白质合成的过程中,翻译后修饰在调控蛋白质的分泌起到关键作用。
一些蛋白质在合成后需要经过修饰才能正确的分泌。
最典型的例子就是N-糖基化和O-糖基化,这是在高尔基体中对蛋白质进行的糖基化修饰。
这些修饰会改变蛋白质的空间结构,从而影响它们的稳定性和分泌能力。
此外,翻译后的修饰还包括磷酸化、甲基化等,这些修饰可以改变蛋白质的活性和相互作用能力,从而影响它们的分泌以及与其他分泌蛋白的相互作用。
四、细胞应激响应细胞内发生应激反应时,蛋白质的分泌与表达调控会发生相应的改变。
蛋白质表达的调控与不同细胞类型的分化密切相关
蛋白质表达的调控与不同细胞类型的分化密切相关蛋白质是生物体内组成细胞结构和调控生物功能的重要分子之一。
在细胞的发育和分化过程中,蛋白质表达的调控起着至关重要的作用。
不同细胞类型在表达蛋白质的调控机制上存在一定差异,这些差异主要体现在转录水平的调控和转录后调控两个方面。
一、转录水平的调控转录是蛋白质合成的第一步,也是调控蛋白质表达的关键环节。
在不同细胞类型的分化过程中,转录因子的调控起着重要的作用。
转录因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质,它们能够通过结合到DNA上的特定位点来促进或抑制基因的转录。
一方面,转录因子的选择性表达决定了不同细胞类型所具有的特异性。
例如,在神经细胞和肌肉细胞中,各自特定的转录因子的表达决定了它们的细胞命运。
另一方面,转录因子可以通过与共同作用的蛋白质形成互作网络,进而影响特定基因的转录水平。
这种转录调控方式可以通过局部改变染色质的结构和改变转录因子与DNA之间相互作用的方式来实现。
二、转录后调控的作用转录后调控是指在转录过程后,在RNA水平上对基因表达进行调节。
转录后调控包括RNA剪接、RNA修饰、RNA稳定性调控和蛋白质翻译调控等多个层面。
RNA剪接是一种常见的转录后调控方式,它能够根据不同细胞类型的需要选择性地剪接产生多个亚型的RNA,从而调节蛋白质的表达。
例如,在免疫细胞中存在多个亚型的细胞因子,它们的产生主要通过选择性剪接来实现。
此外,RNA修饰也是转录后调控的重要方式之一。
RNA修饰包括翻译后修饰、编码序列修饰和非编码序列修饰等多种形式,这些修饰可以影响RNA的结构和功能,从而调节蛋白质的表达。
除了转录后调控,蛋白质的翻译调控也在细胞分化过程中发挥重要作用。
翻译调控是指通过调节蛋白质的翻译水平来控制蛋白质的表达。
这种调控方式主要通过调控转化后的RNA的稳定性和翻译的效率来实现。
三、细胞分化与蛋白质表达调控的关系细胞分化是多细胞生物体发育过程中的一个重要阶段,也是不同细胞类型形成的过程。
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第八章:蛋白质合成转运和加工核糖体活性位点_至少五个E:脱酰tRNA短暂的占据,然后由E位离开核糖体。
P:起始tRNA i met结合于此, 延长成肽后,带肽链的tRNA转到此位A:普通氨酰tRNA就加入此位翻译起始因子起始tRNA特点(翻译时第一个密码子怎样被识别)核糖体的30s小亚基中的16SrRNA上有一段序列与mRNA中的SD序列互补结合,使下游的AUG序列定位在P位上。
起始tRNA--- tRNAi ①只能识别mRNA上的翻译起始密码子AUG ②只能进入核糖体的肽位P普通tRNA--- tRNA ①在翻译延长中发挥作用②进入核糖体的A位,再通过A位到达P位在原核生物中起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸(fMet),真核为甲硫氨酸(Met)起始时mRNA和rRNA的碱基配对mRNA上的SD序列(AAACAGGAGG)与核糖体的30s小亚基中的16SrRNA(UCCUCC)互补从而使使下游的AUG序列定位在P位上,起始肽链的合成。
肽链合成和延伸(三个反应)(一)进位反应:密码子被识别,起始tRNA结合于P处,普通tRNA结合在A处(二)转位反应:氨基酸从A转移到P处,涉及肽链的形成(三)移位反应:tRNA和mRNA相对核糖体的移动共翻译转运和信号肽:蛋白质合成转运同时发生,转运信号也由mRNA编码,分泌蛋白质,多进入内质网。
需要SRP(信号识别蛋白受体介导),与其受体DP形成复合物。
信号肽N端有一个带正电的氨基酸,C端有数个极性氨基酸。
翻译后转运和导肽:进入叶绿体和线粒体的蛋白是这种机制。
导肽对这两种细胞器中蛋白质的跨膜与识别起重要作用。
叶绿体的信号台有两部分,分别决定此蛋白能否进入叶绿体基质和类囊体。
练习蛋白质的生物合成包括:____ ____ ____肽链合成和延伸的三个反应是:____ ____ ____原核生物蛋白合成起始tRNA是________,真核是________既能识别tRNA,又能识别氨基酸,对两者有高度专一性的酶是____关于SD序列,叙述正确的是:A:富含嘧啶B:富含嘌呤C:富含稀有碱基D:与mRNA配对第九章:原核生物表达调控乳糖操纵子表达调控—分解代谢(Lac operon)一:结构:大肠杆菌的乳糖操纵子调控区包括调节基因I,启动基因P,操纵基因O,CAP结合位点.信息区由Z.Y.A三个基因串连在一起Z编码β-半乳糖苷酶Y编码通透酶A编码乙酰基转移酶,I基因编码一种阻遏蛋白,后者与O序列结合,使操纵子受阻遏而处于转录失活状态。
调节位点有:CAP.P.O..O为一种正读反渎都一样的回文序列,可结合蛋白质二:阻遏蛋白的负性调节在没有乳糖存在时,乳糖操纵子处于阻遏状态。
这是因为Ⅰ基因编码的阻遏蛋白与O序列结合,阻断了转录启动。
(但阻遏蛋白的阻遏作用并非绝对,偶有阻遏蛋白与O序列解聚。
因此,每个细胞中可能会有寥寥数分子β半乳糖苷酶、通透酶生成。
)当有乳糖存在时,它经透酶催化、转运进入细胞,再经原先存在于细胞中的少数β-半乳糖苷酶催化,转变为别乳糖。
这个别乳糖作为诱导剂结合阻遏蛋白,使阻遏蛋白与O序列分离,导致转录可以发生,使β-半乳糖苷酶分子增加1000倍。
三:CAP的正性调节当没有葡萄糖及cAMP升高时,它与CAP结合,再一起结合在乳糖操纵子上的CAP结合位点上,促进RNA Pol与启动基因P结合,起始基因转录. 当葡萄糖存在时,cAMP浓度降低,cAMP与CAP结合受阻,因此乳糖操纵子表达下降。
由此可见,对乳糖操纵子来说CAP是正性调节因素,乳糖阻遏蛋白是负性调节因素。
两种调节机制根据存在的碳源性质及水平协调调节乳糖操纵子的表达。
四:对调节机制的解释大肠杆菌根据碳源性质选择代谢方式。
倘若有葡萄糖存在时,细菌优先选择葡萄糖供应能量。
葡萄糖通过降低cAMP浓度,阻碍cAMP与CAP结合而抑制乳糖操纵子转录,使细菌只能利用葡萄糖。
在没有葡萄糖而只有乳糖的条件下,阻遏蛋白与O序列解聚,CAP结合cAMP后与乳糖操纵子的CAP位点,激活转录,使得细菌利用乳糖作为能量来源。
半乳糖(gal operon),阿拉伯糖(ara operon),色氨酸操纵子(Try operon)_特殊的地方半乳糖操纵子:结构:调节基因R__(距离很远)__P1_P2_OE_O1_E_T_K—>使半乳糖变为葡萄糖-1-磷酸①双启动子重叠双操纵基因②无3’5’顺序③O(E)在CAP位点内,很必须,共同产物UDP-Gal涉及胞壁的合成,表面异构酶负责把UDP-Gal变为UDP-Glu.④半乳糖作为碳源和细胞壁合成物质⑤正负调控阿拉伯糖操纵子:结构:调节基因C_O2_01_I_B_A_D—>无葡萄糖时降解阿拉伯糖供代谢利用.①正负调控②两个启动子双向转录Pc与Pbad,是调节子③Pc与O1重叠,CRP结合位点位于O1与I之间④缺少阿拉伯糖时,单纯C蛋白结合于O1起阻遏作用(环结构)。
当C蛋白变为诱导型Cind时(CAP-cAMP和阿拉伯糖存在时),Cind结合于I使RNA Pol结合于Pbad转录BAD三个基因.P220结构图色氨酸操纵子为合成代谢。
其余为分解代谢,受葡萄糖水平影响,都有CAP位点(葡萄糖与cAMP作用)色氨酸操纵子:R_(很远)_P_O_L_E_D_C_B_A..阻遏型操纵子,用于色氨酸合成时的五步反应中五种酶的合成,所以其结构基因有5个,A.B.C.D.E..调节基因R距离后面基因簇很远,其产物被称为辅阻遏蛋白.当色氨酸合成过多时,就作为辅阻遏物与辅阻遏蛋白形成阻遏蛋白,结合在操纵基因O上,抑制转录.操纵基因O 在启动子P内.O后为RNA Pol结合位点,在后面是一段L_Leader前导序列,可被翻译.最后,L还有个弱化序列,当色氨酸太多时,这部分序列形成一个弱化子结构,使得RNA Pol脱落终止转录.P211图衰减子,弱化子—弱化作用弱化区域在第一个结构基因E与启动子P之间,具体点说在L内,色氨酸浓度很高时, 这部分序列形成一个弱化子结构—茎环结构(3—4配对),使得RNA Pol脱落终止转录,是色氨酸操纵子中除了阻遏作用外另一种转录终止形式…阻遏作用只能使转录不起始,对于已经转录的,只能通过弱化作用使它停顿下来。
阻遏作用的信号是胞内色氨酸的多少,弱化的信号是细胞内载有色氨酸tRNA的多少,它通过前导肽的翻译来控制转录的进行。
阻遏物从有活性向无活性转变较慢,弱化子是一个迅速做出反应的系统.不过阻遏系统在大量外源色氨酸存在时,可以阻止非必需先导mRNA合成,使系统更加经济。
弱化作用必须具备的三个条件①核糖体暂停位置决定了茎环结构形成方式,从而控制转录终止,因此转录与翻译相偶联,所以在真核中不存在。
②要有四组配对区1,2,3,4。
3-4配对时产生终止结构。
③前导序列L要有相应的氨基酸密码子—2个色氨酸密码子。
DNA重排对转录起始的调控真核中有免疫球蛋白以及酵母交配型的转变原核中Mu噬菌体的重排和沙门氏细菌的相变。
沙门氏菌通过启动子方向的改变来调节不同鞭毛蛋白的合成,当H2型蛋白表达时,还形成一种抑制H1表达的阻遏蛋白。
而Mu噬菌体右端有3KB的“G”倒位片段,根据其方向的不同可分为G+与G-,这两种方向产生的转录产物决定Mu噬菌体吸附在哪种大肠杆菌上。
反义mRNA的调控与mRNA互补的一段RNA,可以和靶核苷酸序列或靶分子部分区域形成双链阻碍靶基因的表达,叫反义调控。
而在真核中,往往把这段序列插入在重组载体的启动子下游,这叫反义技术,是一种任意关闭某些基因表达的有效方法。
来研究基因的表达调控,或锥虫病的治疗或蔬果保鲜与新品种的繁育。
翻译的终止反应调控(严谨反应)细菌碰到贫瘠的环境如氨基酸的全面匮乏时,会有空载tRNA的产生,再诱导鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸(pppGpp)的产生,这两种物质也称魔斑,能影响一大堆操纵子的活性(通过改变启动子与RNA Pol的专一性结合),从而使很多不特别必须的基因不转录。
为节省储藏物而降代谢水平到最低,度过困难时期。
练习:1:基因表达的产物是A:DNA B:RNA C:蛋白质D:RNA与蛋白质2:目前认为基因表达调控的主要环节是A:基因激活B:转录起始C:转录后加工D:翻译后加工3:乳糖操纵子直接诱导物为A:B-半乳糖苷酶B:葡萄糖C:乳糖D:别乳糖4:乳糖操纵子的表达中,乳糖作用为A:作为辅阻遏物与辅阻遏蛋白结合形成阻遏蛋白(色氨酸)B:作为阻遏物结合操纵区C:使阻遏物变构失去结合DNA的能力D:引物5:葡萄糖可参与乳糖操纵子代谢阻遏的原因是A:葡萄糖也是B-半乳糖苷酶的底物B:乳糖分解产生葡萄糖,所以葡萄糖可作为细胞内乳糖水平正常的信号。
6:Lac阻遏蛋白由——编码?A:Z基因B:Y基因C:A基因D:I基因7:一些复杂的生命过程,如固氮反应,鞭毛合成,多基因如何进行调控?A:多个操纵子受到同步诱导B:按一定顺序级联合成σ因子,依次启动基因转录8:SD序列是指A:mRNA起始密码上游的一段序列,负责与核糖体结合B:16SrRNA富含嘧啶序列的互补序列9:ppGpp在何种情况下被合成A:细菌缺乏氮源时B:缺乏C源C:温度太高10直接参与乳糖操纵子的有A:I基因编码的蛋白B:Z基因编码蛋白C:别乳糖D:CAP第十章:真核表达调控真核与原核表达调控特点的区别原核:调控发生在转录水平上,有正控(激活蛋白结合启动子P)和负控(阻遏蛋白结合操作基因O后转录)主要特点为①σ因子决定RNA Pol的识别特异性②操纵子模型的普遍存在,成群操纵子形成调节子,协同调控,形成整体调控模式—SOS反应③阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性真核:多层次调节,有瞬时的可逆调控,有贯穿整个发育途中的不可逆调控(精髓部分)。
主要特点为①无操纵子,RNA Pol有三种,其中Ⅱ类转录蛋白质基因②基因激活时,活性染色质的变化(组蛋白乙酰化,DNA碱基甲基化的变化,拓扑异构变化,对DNase敏感了)③转录与翻译不欧联④正调控为主:真核RNA Pol对启动子P亲和力小,必须依赖激活蛋白作用(TF?)⑤转录后修饰加工更复杂⑥个体发育复杂。
但受环境影响小。
真核基因组较大,出现调节蛋白在DNA上的非特异性结合的问题;解决办法是使用多个调控蛋白,而用多种蛋白质调控一个基因的表达,必须都是正调控DNA水平上的调控(染色体重排—酵母交配型的转变,免疫球蛋白的重排)免疫球蛋白IgG基因许多片段发生重排,为免疫球蛋白分子的多样性奠定了基础,有重链的重排和轻链的重排染色质水平的调控(异染色质化)染色质可被分为常染色质和凝聚的异染色质,异染色质又可分为一直凝聚的组成性异染色质,如端粒,着丝粒,和特定时期才凝聚的兼性异染色质.雌性哺乳动物中也存在随机一条X染色体上的部分基因异染色质化失活-失活的X染色体称之为巴氏小体.对于男性,这是一种剂量补偿.在子细胞中,仍然失活,但在生殖细胞形成时恢复.DNA甲基化DNA甲基化后失活,甲基化主要有5-甲基胞嘧啶(C),N6-甲基腺嘌呤(A),和7-甲基鸟嘌呤. 5-甲基胞嘧啶(C)主要发生在GpC岛上和GpXpC中.甲基化导致了DNA构象改变从而影响了蛋白质的结合效率.组蛋白的乙酰化组蛋白进化保守.组蛋白可被乙酰化修饰,( 组蛋白N端尾部,尤其是H3和H4的修饰)使与其结合的DNA 链变松,这样DNA链才能与RNA Pol和调节蛋白作用.所以组蛋白实际上是一种抑制基因的负调控因子.组蛋白乙酰化貌似是扩大活性基因功能区.在这当中是组蛋白乙酰化酶在起作用HAT.组蛋白H4的去乙酰化是雌性哺乳动物一条X染色体失活的原因之一.增强子_一种顺式元件,增强启动子效率1、增强效应十分明显。