原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较【优质PPT】
真核生物与原核生物基因表达调控的区别
之袁州冬雪创作
::,,RNA聚合酶直接连系启动子,由sita因子决议基因表的的特异性真核基因转录起始需要基础特异两类转录因子依赖DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用转录出多顺反子RNA实现协调调节真核基因转录产品为单顺反子RNA功能相关蛋白的协调表达机制更为复杂. 真核生物基因表达调控的环节主要在转录水平其次是翻译水平.原核生物基因以把持子的形式存在.转录水平调控涉及到启动子、sita因子与RNA聚合酶连系、阻遏蛋白负调控、正调控蛋白、倒位蛋白、RNA聚合酶抑制物、衰减子等.翻译水平的调控涉及SD序列、mRNA的稳定性不稳定(5’端和3’端的发夹布局可呵护不被酶水解mRNA的5’端与核糖体连系可分明提高稳定性)、翻译产品及小分子RNA的调控作用. 真核生物基因表达的调控环节较多在DNA水平上可以通过染色体丢失、基因扩增、基因重排、DNA甲基化、染色体布局改变影响基因表达.在转录水平主要通过反式作用因子调控转录因子与TATA盒的连系、RNA聚合酶与转录因子-DNA复合物的连系及转录起始复合物的形成.在转录后水平主要通过RNA修饰、剪接及mRNA 运输的节制来影响基因表达.在翻译水平有影响起始翻译的阻遏蛋白、5’AUG、5’端非编码区长度、mRNA的稳定性调节及小分子RNA.真核基因调控中最重要的环节是基因转录
真核生物基因表达需要转录因子、启动子、沉默子和增强子. 葡萄糖存在乳糖不存在此时无诱导剂。
真核生物与原核生物基因表达调控的区别
之阳早格格创做
::,,RNA散合酶曲交分离开用子,由sita果子决断基果表的的特同性真核基果转录起初需要前提特同二类转录果子依好DNA-蛋黑量、蛋黑量-蛋黑量相互效率转录出多逆反子RNA真行协做安排真核基果转录产品为单逆反子RNA功能相闭蛋黑的协做表黑体造更为搀纯. 真核死物基果表黑调控的关节主要正在转录火仄其次是翻译火仄.本核死物基果以把持子的形式存留.转录火仄调控波及到开用子、sita果子取RNA散合酶分离、阻拦蛋黑背调控、正调控蛋黑、倒位蛋黑、RNA散合酶压造物、衰减子等.翻译火仄的调控波及SD序列、mRNA的宁静性没有宁静(5’端战3’端的收夹结构可呵护没有被酶火解mRNA的5’端取核糖体分离可明隐普及宁静性)、翻译产品及小分子RNA的调控效率. 真核死物基果表黑的调控关节较多正在DNA火仄上不妨通过染色体拾得、基果扩删、基果重排、DNA甲基化、染色体结构改变效率基果表黑.正在转录火仄主要通过反式效率果子调控转录果子取TATA盒的分离、RNA散合酶取转录果子-DNA复合物的分离及转录起初复合物的产死.正在转录后火仄主要通过RNA 建饰、剪交及mRNA输送的统造去效率基果表黑.正在翻译火仄有效率起初翻译的阻拦蛋黑、5’AUG、5’端非编码区少度、mRNA的宁静性安排及小分子RNA.真核基果调控
中最要害的关节是基果转录真核死物基果表黑需要转录果子、开用子、重默子战巩固子. 葡萄糖存留乳糖没有存留此时无诱导剂。
真核生物的基因表达调控ppt(共59张PPT)
在转录水平上的基因表达调控
真核生物的蛋白质基因的转录除了启动子、RNA聚合酶II和基础转录因 子以外，还需要其它顺式作用元件和反式作用因子的参与。 参与基因表达调控的主要顺式作用元件有：增强子、沉默子、绝缘 子和各种反应元件；参与基因表达调控的反式作用因子也称为转录 因子，它们包括激活蛋白、辅激活蛋白、阻遏蛋白和辅阻遏蛋白。 激活蛋白与增强子结合激活基因的表达，而阻遏蛋白与沉默子结合 ，抑制基因的表达，某些转录因子既可以作为激活蛋白也可以作为 阻遏蛋白其作用，究竟是起何种作用取决于被调节的基因。辅激活 蛋白缺乏DNA结合位点，但它们能够通过蛋白质与蛋白质的相互作 用而行使功能，作用方式包括：招募其它转录因子和携带修饰酶（ 如激酶或乙酰基转移酶）到转录复合物而刺激激活蛋白的活性；辅 阻遏蛋白也缺乏DNA结合位点，但同样通过蛋白质与蛋白质的相互 作用而起作用，作用机理包括：掩盖激活蛋白的激活位点、作为负 别构效应物和携带去修饰酶去中和修饰酶（如磷酸酶或组蛋白去乙 酰基酶）的活性。
真核生物与原核生物在 调控机制上的主要差异
调控的原因：原核生物基因表达调节的目的是为了更有效 和更经济地对环境的变化做出反应，而多细胞真核生物基 因表达调节的主要目的是细胞分化，它需要在不同的生长 时期和不同的发育阶段具有不同的基因表达样式； 调控的层次：原核生物基因表达调控主要集中在转录水平 ，但真核生物基因表达的转录后水平调节与其在转录水平 上的调节各占“半壁江山”，而某些调控层次是真核生物特有 的，比如染色质水平、RNA后加工水平和mRNA运输等；
调控的手段：原核生物绝大多数的基因组织成操纵子，但真核 生物一般无操纵子结构。
在染色质水平上的基因调控
原核生物的DNA绝大多数处于完全暴露和可接近的状态，而真核生物 DNA大部分被遮挡并组织成染色质。因此，原核生物DNA转录的“默认 状态”是开放，其调控机制主要是通过阻遏蛋白进行的负调控，而真核生 物DNA转录的“默认状态”是关闭，其调控机制主要是通过激活蛋白进行 的正调控。 染色质的结构是一种动态可变的结构，其结构的变化能直接影响到基因 的表达。已有众多证据表明，一个基因在表达前后，其所在位置的染色 质结构会发生重塑或重建。由于染色质的组成单位是核小体，因此，染 色质结构的改变是从核小体的变化开始的，而核小体的变化是从组蛋白 的共价修饰和去修饰开始的。
原核生物和真核生物基因表达调控复制、转录、翻译特点的比较
原核生物和真核生物基因表达调控、复制、转录、翻译特点的比较1.相同点：转录起始是基因表达调控的关键环节①结构基因均有调控序列；②表达过程都具有复杂性，表现为多环节；③表达的时空性，表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性；2.不同点:①原核基因的表达调控主要包括转录和翻译水平。
真核基因的表达调控主要包括染色质活化、转录、转录后加工、翻译、翻译后加工多个层次。
②原核基因表达调控主要为负调控，真核主要为正调控。
③原核转录不需要转录因子,RNA聚合酶直接结合启动子,由sita因子决定基因表的的特异性，真核基因转录起始需要基础特异两类转录因子，依赖DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用调控转录激活。
④原核基因表达调控主要采用操纵子模型，转录出多顺反子RNA，实现协调调节；真核基因转录产物为单顺反子RNA，功能相关蛋白的协调表达机制更为复杂。
⑤真核生物基因表达调控的环节主要在转录水平，其次是翻译水平。
原核生物基因以操纵子的形式存在。
转录水平调控涉及到启动子、sita因子与RNA聚合酶结合、阻遏蛋白、负调控、正调控蛋白、倒位蛋白、RNA聚合酶抑制物、衰减子等。
翻译水平的调控涉及SD序列、mRNA的稳定性不稳定(5’端和3’端的发夹结构可保护不被酶水解mRNA的5’端与核糖体结合可明显提高稳定性)、翻译产物及小分子RNA的调控作用。
真核生物基因表达的调控环节较多：在DNA水平上可以通过染色体丢失、基因扩增、基因重排、DNA甲基化、染色体结构改变影响基因表达。
在转录水平主要通过反式作用因子调控转录因子与TA TA盒的结合、RNA聚合酶与转录因子-DNA复合物的结合及转录起始复合物的形成。
在转录后水平主要通过RNA修饰、剪接及mRNA运输的控制来影响基因表达。
在翻译水平有影响起始翻译的阻遏蛋白、5’AUG、5’端非编码区长度、mRNA的稳定性调节及小分子RNA。
真核基因调控中最重要的环节是基因转录，真核生物基因表达需要转录因子、启动子、沉默子和增强子。
原核生物与真核生物DNA复制转录和翻译的特征比较精选PPT
录起始、通过启动子及转录的延伸和终止。 2）真核生物mRNA分子一般只编码一个基因，原核生物的一个mRNA分子通常含多个基因。
2、转录的不同点
1）真核生物的转录在细胞核内进行，原核生物 则在拟核区进行。
2）真核生物mRNA分子一般只编码一个基因， 原核生物的一个mRNA分子通常含多个基因。
真核中起始tRNA是 Met-tRNAMet，40s小亚基 首先与Met-tRNAMet 相结合，再与模板mRNA
③肽链的终止：原核含有三种释放因子RF1 ，RF2，RF3。真核只有eRF1和eRF3。
④蛋白质前体的加工，蛋白质的折叠，蛋 白质的合成抑制这三步过程过于复杂，因 具体物种而异
原核与真核生物 翻译的特点
1、翻译的相同点 2、翻译的不同点
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1、翻译的相同点
原料都是氨基酸，tRNA，都需要消耗能量，都 需要氨基酰—tRNA聚合酶，都是从5’到3’端 翻译，氨基酸翻译完成后都需要进行加工。
3）真核生物DNA的合成所需的RNA引物及后随链上合成的冈崎片段的长度比原核生物要短。 原核生物的RNA聚合酶可以直接起始转录合成RNA。
引物的参与，合成的RNA带有与DNA编码链相 PPT模板下载：行业PPT模板：
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同的序列。转录的基本过程包括模版识别、转 真核生物中有α、β、γ、ε、δ五种聚合酶。
蛋白质翻译是一个循环进行的过称，每一个循 环包括大、小亚基之间及其与mRNA的结合， 翻译mRNA，然后各自分离。
第八章 真核基因转录调控(共84张PPT)
但真核基因转录发生在细胞核(线粒体基因的转录 在线粒体内)，翻译则多在胞浆，两个过程是分开 的，因此其调控增加了更多的环节和复杂性，转 录后的调控占有了更多的分量。
• (二)真核基因的转录与染色质的结构变化相 关。
❖ ④增强子的作用机理虽然还不明确，但与其他顺 式调控元件一样，必须与特定的蛋白质结合后才 能发挥增强转录的作用。
❖ 增强子一般具有组织或细胞特异性，许多增强子只在 某些细胞或组织中表现活性，是由这些细胞或组织中 具有的特异性蛋白质因子所决定的。
• ①影响模板附近的DNA双螺旋结构，导 致DNA双螺旋弯折或在反式因子的参与 下，以蛋白质之间的相互作用为媒介形 成增强子与启动子之间“成环”连接，活 化基因转录；
• 实验表明这段序列甲基化可使其后的基因不能转录，甲基 化可能阻碍转录因子与DNA特定部位的结合从而影响转录
。
• 如果用基因打靶的方法除去主要的DNA甲基化酶，小鼠的 胚胎就不能正常发育而死亡，可见DNA的甲基化对基因表 达调控是重要的。
• 由此可见，染色质中的基因转录前先要有一个被激活的过程， 但目前对激活机制还缺乏认识。
• 真核启动子一般包括转录起始点及其上游约100－ 200bp序列，包含有若干具有独立功能的DNA序列元 件，每个元件约长7－30bp。
• 最常见的哺乳类RNA聚合酶Ⅱ启动子中的元件
哺乳类RNA聚合酶Ⅱ启动子中的元件序列
元件名称 共同序列
名称
结合的蛋白因子 分子量 结合DNA长度
TATAbox TATAAAA
• 三、真核基因转录水平的调控
真核生物和原核生物的区别比较PPT课件
裂殖
有丝分裂，无丝分裂
细胞组织
主要是单细胞生物体， 大多数是多细胞生物
不形成细胞组织
体并形成细胞组织
真核生物和原核生物的区别比较
2
细胞结构图表 :
真核生物和原核生物的区别比较
3
真核生物和原核生物的区别比较：特征 细胞膜核膜
染色体
DNA量 基因数 转录和翻译的 时空关系
核仁 线粒体 内质网
原核生物
真核生物
有（多功能性）
有
无（拟核）
有（2层膜）
由一个环形DNA分子构成，二个染色体以上，线性
DNA不与或很少与蛋白质 DNA与蛋白质结合形成
结合
染色体
少
多
几千
大于几万、十万
同时进行
核内转录，细胞质中翻 译
无
有
无
有
无
有
无
有
真核生物和原核生物的区别比较
1
核糖体 光合作用结构
核外DNA 细胞壁
细胞分裂
有
有
蓝藻有含叶绿素a的膜 植物叶绿体含有叶绿素 层结构，细菌具有菌色 a和b 素
细菌有裸露的质粒DNA 线粒体DNA和叶绿体 DNA
细菌由糖类和蛋白质结 植物细胞的细胞壁有纤 合而成的化合物-肽聚糖 维素和果胶质构成
真核生物与原核生物基因表达调控的区别
之杨若古兰创作
::,,RNA聚合酶直接结合启动子,由sita因子决定基因表的的特异性真核基因转录起始须要基础特异两类转录因子依附DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质彼此感化转录出多顺反子RNA实现调和调节真核基因转录产品为单顺反子RNA功能相干蛋白的调和表达机制更为复杂. 真核生物基因表达调控的环节次要在转录水平其次是翻译水平.原核生物基因以把持子的方式存在.转录水平调控涉及到启动子、sita因子与RNA聚合酶结合、隔绝蛋白负调控、正调控蛋白、倒位蛋白、RNA聚合酶按捺物、衰减子等.翻译水平的调控涉及SD序列、mRNA的波动性不波动(5’端和3’端的发夹结构可呵护不被酶水解mRNA 的5’端与核糖体结合可明显提高波动性)、翻译产品及小分子RNA的调控感化. 真核生物基因表达的调控环节较多在DNA水平上可以通过染色体丢失、基因扩增、基因重排、DNA甲基化、染色体结构改变影响基因表达.在转录水平次要通过反式感化因子调控转录因子与TATA盒的结合、RNA聚合酶与转录因子-DNA复合物的结合及转录起始复合物的构成.在转录后水平次要通过RNA润色、剪接及mRNA运输的控制来影响基因表达.在翻译水平有影响起始翻译的隔绝蛋白、5’AUG、5’端非编码区长度、mRNA 的波动性调节及小分子RNA.真核基因调控中最次要的环节
是基因转录真核生物基因表达须要转录因子、启动子、沉默子和加强子. 葡萄糖存在乳糖不存在此时无引诱剂。
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亚基首先与mRNA模板相结合， 与Met-tRNA相结合，再与模板mRNA结
再与fMet-tRNA结合，最后与 合，最后与60s大亚基结合生成起始复
50s大亚基结合
合物
肽链的终止
三种释放因子RF1,RF2,RF3
eRF1和eRF3
真核生物和原核生物复制的不同点：
1. 真核生物DNA的合成只是在细胞周期的S期进行，而原核生物则 在整个细胞生长过程中都可进行DNA合成
2. 原核生物DNA的复制是单起点的，而真核生物染色体的复制则 为多起点的。
3. 真核生物中前导链的合成并不像原核生物那样是连续的，而是 以半连续的方式，由一个制起点控制一个复制子的合成，最 后由连接酶将其连接成一条完整的新链。
4. 真核生物DNA的合成所需的RNA引物及后随链上合成的冈崎片 段的长度比原核生物要短。
5. 真核基因组中不编码的区域多于编码区域。原核基因组大部分 为编码序列，不编码区域仅占一小部分。
6. 真核生物基因组存在重复序列，重复次数可达百万次以上基因 组远远大于原核生物的基因组。
7. 真核生物基因组存在多基因家族、超基因家族和假基因。
项目
基因结构
染色体组成
场所
原核生物
条环状双链DNA分子组成， 染色体形成类核，无核膜与胞浆分 开
一个mRNA分子通常含多个基因
一种
三种
可以直接起始转录合成RNA 不能独立转录RNA，三种聚合酶都必须
在蛋白质转录因子的协助下才能进行
翻译
原核生物
RNA的转录
真核生物
氨基酸的活化 起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸
从生成甲硫氨酰-tRNAi开始
翻译的起始 起始tRNA是fMet-tRNA，30s小 起始tRNA是 Met-tRNA，40s小亚基首先
条完整的新链
片段长度
DNA聚合酶 染色体端体复制
RNA引物、冈崎片段长 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种聚合酶
染色体大多数为环状
RNA引物、冈崎片段短 α、β、γ、ε、δ五种聚合酶 染色体为线状，末端有特殊DNA序列组
成的结构成为端体
转录
原核生物
真核生物
场所
细胞核内
拟核区
mRNA RNA聚合酶 独立转录
mRNA分子一般只编码一个基因
2. 基因组远远大于原核生物的基因组，具有许多复制起点，而每 个复制子的长度较小。
3. 真核细胞基因转录产物为单顺反子。一个结构基因经过转录和 翻译生成一个mRNA分子和一条肽链。原核生物基因转录产物为 多顺反子，功能上相关的几个基因往往在一起组成操纵子结构。
4. 真核基因组大部分基因含有内含子，因此，基因是不连续的， 称为断裂基因，需要进行转录后加工；原核基因组没有内含子 结构，不需进行转录后剪接加工。
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——不同点——复制
真核生物和原核生物转录的不同点：
1.真核生物的转录在细胞核内进行，原核生物则在拟核区进行。 2. 真 核 生 物 mRNA 分 子 一 般 只 编 码 一 个 基 因 ， 原 核 生 物 的 一 个 mRNA分子通常含多个基因。 3.真核生物有三种不同的RNA聚合酶催化RNA合成，而在原核生物 中只有一种RNA聚合酶催化所有RNA 的合成。 4.真核生物的RNA聚合酶不能独立转录RNA，三种聚合酶都必须在 蛋白质转录因子的协助下才能进行RNA的转录，其RNA聚合酶对转 录启动子的识别也比原核生物要复杂得多。原核生物的RNA聚合酶 可以直接起始转录合成RNA。
真核生物基因组存在多基因家族、超 基因家族和假基因
复制
转录
翻译
DNA
RNA
蛋白质
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——不同点——目录
复制
原核生物
真核生物
时间 起点
整个细胞生长过程 单起点
细胞周期的S期 多起点
前导链的合成
连续
半连续，由一个复制起点控制一个复制
子的合成，最后由连接酶将其连接成一
基因组小 重复性高
真核
有外显子和 内含子
基因不连续， 有间隔
外显子编码 蛋白质，内 含子不编码 蛋白质
基因组大
重复性小
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——结构决定功能
真核生物基因组与原核生物基因组的主要区别：
1. 真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内， 除配子细胞外，体细胞内的基因组是双份的（即双倍体）。细 菌染色体基因组通常由一条环状双链DNA分子组成，染色体形成 类核，无核膜与胞浆分开。
5. 原核生物中有DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种聚合酶，并有DNA聚 合酶Ⅲ同时控制两条链的合成。真核生物中有α、β、γ、ε、δ五 种聚合酶。聚合酶α、δ是DNA 合成的主要酶，分别控制不连续 的后随链以及前导链的生成。聚合酶β可能与DNA修复有关， 聚合酶γ则是线粒体中发现的唯一一种DNA聚合酶.
6. 染色体端体复制不同。原核生物染色体大多数为环状，而真核 生物染色体为线状。末端有特殊DNA序列组成的结构成为端体。
内含子 连续 转录后加工 编码序列
没有内含子 基因是连续的， 不需进行转录后剪接加工
原核基因组大部分为编码序列，不 编码区域仅占一小部分
有内含子 基因是不连续（断裂基因） 需要进行转录后加工
真核基因组中不编码的区域多于编码 区域
重复序列 很少
重复次数可达百万次以上基因组远远 大于原核生物的基因组
复杂性 较简单
翻译
转录
复制
原核生物和真核生物 基因表达调控特点的比较
结构 决定 功能
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——目录
相同：
都具有编码区和非编码区 都具有RNA聚合酶结合位点
不同：
典型的真核细胞基因结构图
典型的原核细胞基因结构图
原核 没有外显子 和内含子 基因连续， 没有间隔 整个编码区 能编码蛋白 质
原核生物转录过程示意图
真核生物转录 过程示意图
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——不同点——转录
真核生物和原核生物翻译的不同点：
1. 氨基酸的活化：原核起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸，真核是从生 成甲硫氨酰-tRNAi开始的。
真核生物
DNA与蛋白质结合形成， 储存于细胞核内，除配子细胞外，体 细胞内的基因组是双份的（即双倍体）
复制子 基因组较小，只有一个复制子
基因组较大，具有许多复制起点，而 每个复制子的长度较小。
顺反子
多顺反子，功能上相关的几个基因 单顺反子，一个结构基因经过转录和
往往在一起组成操纵子结构。
翻译生成一个mRNA分子和一条肽链。