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。

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。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条完整的新链。

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。

④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.

⑤染色体端体的复制不同。原核生物的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。

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。

真核生物和原核生物翻译的不同点：

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。

翻译的起始：原核的起始tRNA是fMet-tRNA(fMet上角标），30s小亚基首先与mRNA模板相结合，再与fMet-tRNA fMet结合，最后与50s大亚基结合。真核中起始tRNA是 Met-tRNA Met，40s小亚基首先与Met-tRNA Met相结合，再与模板mRNA 结合，最后与60s大亚基结合生成起始复合物。

肽链的延伸：没有区别。

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。

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

相同点

真核生物和原核生物复制的相同点：

DNA复制：都是半保留复制、半不连续复制、双向复制，在复制中需要的原料、模板、引物都相同，都有前导链和滞后链，都分为起始、延伸、终止三个过程。

RNA转录：RNA合成方向都是从5’到3’，都需要DNA链作为模板，都需要RNA聚合

酶和其他蛋白因子，原料都是四种核苷酸。

翻译: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。

转录和复制的相同点：

1、都以DNA链作为模板

2、合成的方向均为5→'3'

3、聚合反应均是通过核苷酸之间形成的3'，5'-磷酸二酯键，使核苷酸链延长。

不同点