题目

论述真核细胞与原核细胞在基因转录、翻译及DNA的空间结构方面存在哪些差异

提问时间：2020-10-13

答案

一.转录1.RNA聚合酶原核生物的RNA聚合酶是一种多聚体蛋白质（α2ββ'σ）；真核生物的RNA聚合酶有三种（RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）,分别转录不同种类的RNA.2.转录过程⑴原核生物的转录过程转录全过程均需RNA聚合酶催化.①起始过程需核心酶,由σ亚基辨认起始点,被辨认的DNA区段是-35区.在这一区段酶与模板的结合松弛,酶移向-10区并跨入转录起始点.②延长过程的核苷酸聚合仅需核心酶催化.③终止分依赖ρ因子的和不依赖ρ因子的转录终止.a.依赖ρ因子的转录终止：结合后ρ因子和RNA聚合酶都可发生构象变化,从而使RNA聚合酶停顿,解螺旋酶的活性使DNA/RNA杂环双链拆离,利于产物从转录复合物中释放.b.不依赖ρ因子的转录终止：DNA模板上靠近终止出有些特殊碱基序列,转录出RNA后,RNA产物形成特殊结构来终止转录.转录产物的3'-末端,常发现有多个连续的U.连续的U区5'-端上游的一级结构可形成茎环或发卡形式的二级结构.⑵真核生物的转录过程①转录起始前的-25bp区段多有典型的TATA序列,称为TATA box,通常认为这就是启动子的核心序列.此外DNA分子上还具有其他可影响转录的顺式作用元件,以及能直接、间接辨认和结合转录上游区段的蛋白质——反式作用因子,其中直接或间接结合RNA聚合酶的为转录因子.真核生物RNA聚合酶不与DNA分子直接结合,而需依靠众多的转录因子.②真核生物的转录延长过程与原核生物大致相似.③真核生物mRNA有polyA尾巴结构,是转录后才加进去的.转录不是在polyA位置上终止,而是超过数百甚至上千核苷酸后才停顿.
二.翻译1.原核生物与真核生物核蛋白体的组成不同 2真核生物肽链合成起始过程与原核生物相似但更复杂.真核生物有不同的翻译起始成分,起始因子种类更多,起始甲硫氨酸不需甲基化等.成熟的真核mRNA有5'帽子和3'polyA尾结构.3.真核生物肽链合成的延长过程与原核生物基本相似,只是有不同的反应体系和延长因子.4.真核生物的翻译终止过程与原核生物相似.
三.表达调控原核基因表达调控与真核存在很多共同之处.但因原核生物没有细胞核,亚细胞结构及其基因组结构要比真核简单得多.1.原核基因转录调节特点⑴σ因子识别特异启动序列,不同的σ因子决定特异基因的转录激活,决定mRNA,rRNA和tRNA基因的转录.⑵除个别基因外,原核生物绝大多数基因按功能相关性成簇的串联、密集于染色体上,共同组成一个转录单位——操纵子.一个操纵子只含一个启动序列及数个可转录的编码基因.2.真核细胞结构及基因组结构远比原核复杂,其基因表达调控机制发生在染色体活化、基因转录激活、转录后加工、翻译及翻译后加工等水平的调节事件也要复杂的多
四.DNA的空间结构1.原核生物DNA的高级结构绝大部分原核的DNA都是共价封闭的环状双螺旋分子.在细胞内进一步盘绕,并形成类核结构,以保证其以较致密的形式存在于细胞内.在细菌基因组中,超螺旋可以相互独立存在.2.真核生物DNA的存在形式在真核生物,DNA以非常致密的形式存在于细胞核中.在细胞周期的大部分时间里以分散的染色质形式出现在细胞分裂期形成高度组织有序的染色体.