原核生物与真核生物基因表达的区别

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/09 06:36:52
原核生物与真核生物基因表达的区别

原核生物与真核生物基因表达的区别
原核生物与真核生物基因表达的区别

原核生物与真核生物基因表达的区别
原核生物的机体能在基因表达过程的任何阶段进行调控,如调控可在转录阶段、转录后加工阶段和翻译阶段进行.转录的调控主要发生在起始阶段,这样可避免浪费能量合成不必要的转录产物.通常不在转录延伸阶段进行调控,但可在终止阶段进行调控,终止可以防止越过终止子而进行下一个基因的转录.RNA的初级转录产物本身是一个受调控的靶分子,转录物作为一个整体其有效性可以受到调控,例如,它的稳定性可以决定它是否保存下来用于翻译.此外,初级转录产物转变为成熟分子的加工能力可决定最后mRNA分子的组成和功能.在真核细胞中,还可对RNA从核到胞浆中的转运进行调控.但是在细菌中,mRNA只要一合成,就可用于翻译.翻译也像转录一样,在起始阶段和终止阶段进行调控.DNA转录的起始和RNA翻译的起始路线也很相似.
真核生物基因表达的调控要比原核生物复杂得多,特别是高等生物,不仅由多细胞构成,而且具有组织和器官的分化.细胞中由核膜将核和细胞质分开,转录和翻译并不是偶联,而是分别在核和细胞质中进行的,基因组不再是环状或线状近于裸露DNA,而是由多条染色体组成,染色体本身结构是以核小体为单位形成的多极结构,真核生物的个体还存在着复杂的个体发育和分化,因此说真核生物的基因表达调控是多层次的,从DNA到RNA到有功能蛋白质多途径进行调控的.主要的调控途径有如下几个方面:
①DNA和染色体水平上的调控:基因的拷贝数扩增或丢失和基因重排,DNA修饰,在染色体上的位置,染色体结构(包括染色质、异染色质、核小体)都可影响基因表达.
②转录水平上的调控:转录起始的控制和延伸的弱化对mRNA前体的水平都会产生影响.
③转录后RNA加工过程和运送中的调控:真核基因转录出的mRNA前体,要经过加工才能成熟为mRNA,包括切割、拼接、编辑、5`和3`末端修饰等,成熟的mRNA再运出细胞核.
④翻译水平上的调控:5`端前导序列形成茎环结构降低翻译水平或抑制蛋白结合5`端,阻止mRNA的翻译.
⑤翻译后的调控:翻译后产生的蛋白质常常需要修饰和加工如磷酸化、糖基化、切除信号肽及构象形成等,才能成为有活性的蛋白质,可以利用这个过程有选择地激活或灭活某些蛋白质.
⑥mRNA降解的调控:控制mRNA寿命就能控制一定数目的mRNA分子产生蛋白质数量,这种调控是由mRNA 3`端的序列决定的.

原核生物的基因是连续的,无内含子。真核的有内含子。外显子和内含子都转录为mRNA,但真核生物的mRNA中内含子转录部分接着会消失,只有外显子转录成的那一部分参与翻译为蛋白质。

两者在基因表达方面的区别如下(这是其他网友的以前的答案,总结的很好):
若是高中阶段,下面这句话就差不多够用了吧。相同点:原核生物和真核生物的基因组成大体上都分为编码区和非编码区;不同点:原核生物的基因编码区是连续的,而真核生物的基因编码区是不连续的,分为内含子和外显子。
要更详细的话,下面
基因上,真核生物和原核生物基因表达不同。因为真核生物的基因结构比较复杂(有内含子、...

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两者在基因表达方面的区别如下(这是其他网友的以前的答案,总结的很好):
若是高中阶段,下面这句话就差不多够用了吧。相同点:原核生物和真核生物的基因组成大体上都分为编码区和非编码区;不同点:原核生物的基因编码区是连续的,而真核生物的基因编码区是不连续的,分为内含子和外显子。
要更详细的话,下面
基因上,真核生物和原核生物基因表达不同。因为真核生物的基因结构比较复杂(有内含子、外显子之分,且有复杂的调控用非编码序列,还有多个染色体…………)具体来说:
1. 在真核细胞中,刚转录出来的RNA初级转录物包含内含子和外显子。然后在酶的催化下对它的两端进行修饰,内含子被剪切。最后成熟的RNA从细胞核迁移到细胞质,并在核糖体上翻译蛋白质。虽然这些步骤从图上看起来是一步一步按顺序完成的,事实上他们经常是同时发生的。例如,RNA加帽和拼接在RNA初级转录物完成时就开始了。 但总的说,在时间上和空间上还是分开了!
2. 在原核生物中,mRNA的合成相对比较容易。由于原核生物细胞没有细胞核,所以转录和翻译发生在同一地方,而且细菌mRNA的翻译经常在转录完成之前就开始了。即没有时间与空间的分隔!
而且,真核生物(除少数较低等真核生物外)一个mRNA分子一般只含有一个基因,原核生物的一个mRNA分子通常含有多个基因。
再者,二者虽然都具有核糖体,但又有不同!
如下例:
真核生物 原核生物
核糖体 80S 70S
大亚基 60S 50S
小亚基 40S 30S
即二者内部本质组成是不同的,这也就是为什么有些抗生素类药物可以抑制细菌合成蛋白质,却对人体无害的原因!(因为这些药物对真核生物核糖体无效。)
再从转录用酶的角度,举例如RNA聚合酶:
原核生物就一种,其全酶5个亚基,核心酶有4个亚基,还要有σ因子等的配合。
真核生物有三种,各有功能。
列举如下:
RNA聚合酶Ⅰ:
不受α-鹅膏蕈碱的抑制,大于10- 3mol/L
存在于核仁中,合成5.8S rRNA,18S rRNA和28S rRNA;
RNA聚合酶Ⅱ:
对α-鹅膏蕈碱最为敏感,10-8— 10-9mol/L
存在于核质中,合成hnRNA, snRNA
RNA聚合酶Ⅲ:
对α-鹅膏蕈碱中度敏感,在10-4— 10-5mol/L 时表现抑制;
存在于核质中,合成tRNA,5S rRNA。
此外,线粒体和叶绿体中也发现少数RNA聚合酶,但分子量小,活性低,由核基因编码,在细胞浆中合成后运送至细胞器中。
而且,原核生物中RNA聚合酶可以直接起始转录合成RNA ,真核生物RNA聚合酶则不能独立转录RNA 。在真核生物中,三种RNA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。另外,RNA聚合酶对转录启动子的识别,也比原核生物更加复杂,如对RNA聚合酶Ⅱ来说,至少有三个DNA的保守序列与其转录的起始有关,第一个称为TATA框,具有共有序列TATAAAA,其位置在转录起始点的上游约为25个核苷酸处,它的作用可能与原核生物中的-10共有序列相似,与转录起始位置的确定有关。第二个共有序列称为CCAAT框,具有共有序列GGAACCTCT,位于转录起始位置上游约为50-500个核苷酸处。如果该序列缺失会极大地降低生物的活体转录水平。第三个区域一般称为增强子,其位置可以在转录起始位置的上游,也可以在下游或者在基因之内。它虽不直接与转录复合体结合,但可以显著提高转录效率。
再说翻译过程,例如,肽链合成的终止,都是需要一种叫终止因子或释放因子的物质的参与。
原核生物有三种:
RF1(分子量:4.4万) 识别UAA、UAG 。
RF2(4.7万) 识别UAA、UGA ,并能将其结合到核糖体上,由于50S亚基的肽基转移酶的作用,而促进肽基tRNA的水解反应。
RF3(4.8万):只有RF3与GTP(或GDP)能结合。具体作用是可增加RF1和RF2对终止密码子的亲和性。
(但它们均具有识别mRNA链上终止密码子的作用,使肽链释放,核糖体解聚。)
真核生物就一种,即eRF,分子量约为25.5万,已从动物组织中提取到。
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两者在基因表达调控方面的差异,上位网友总结的不错,不过基因表达和基因表达调控是有区别的。

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原核生物基因的转录和翻译在拟核区同时进行,且基因中没有内含子。真核生物基因先在核中转录,再在细胞质基质中翻译,且转录后会进行切去内含子mRNA等复杂的过程才进行翻译。

真核生物调控转录翻译的因子叫操作元件,包括顺式作用原件(直接调控转录,包括启动子,增强子,沉默子等)和反是作用原件(与顺式作用原件结合抑制转录起始),通过蛋白与启动基因的结合来起始转译。转录的mRNA要经过加工成为成熟mRNA,才能翻译。
原核生物调节转录的因子称操纵元,原核生物的基因是连续的,转录mRNA不需要再加工可直接翻译。
若真核生物基因在原核生物中表达,需重组子转染原核生...

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真核生物调控转录翻译的因子叫操作元件,包括顺式作用原件(直接调控转录,包括启动子,增强子,沉默子等)和反是作用原件(与顺式作用原件结合抑制转录起始),通过蛋白与启动基因的结合来起始转译。转录的mRNA要经过加工成为成熟mRNA,才能翻译。
原核生物调节转录的因子称操纵元,原核生物的基因是连续的,转录mRNA不需要再加工可直接翻译。
若真核生物基因在原核生物中表达,需重组子转染原核生物细胞,与原核生物基因共表达,重组子的表达需要有原核生物的启动子和操纵子才能正常表达。反之亦然。
纯属拙见,望楼主提意见指导。

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简单地说,原核生物没有成形的细胞核,而真核生物有。