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基因表达的基本过程(什么叫基因组序列)

发布时间:2022-01-27 10:17:59 阅读:113662次 来源:百度学术

  基因表达是基因的遗传密码(核苷酸序列)用于合成功能基因产物的过程。

  它指的是一系列复杂的过程,其中基因中编码的信息用于产生功能性产物,例如决定细胞功能的蛋白质。

  它涉及几个不同的步骤,通过这些步骤将 DNA 转化为 RNA,RNA 进而转化为蛋白质或在某些情况下为 RNA,例如,编码转移 RNA 和核糖体 RNA(tRNA 和 rRNA)所需信息的基因。

  两个主要阶段包括:

  转录:通过 RNA 聚合酶产生信使 RNA (mRNA),并加工产生的 mRNA 分子。

  翻译:使用 mRNA 指导蛋白质合成,以及蛋白质分子的后续翻译后加工。

  因此,基因表达是一个或多个基因通过基因转录和基因翻译过程的表型表现。

基因表达

  基因表达是基因的遗传密码(核苷酸序列)用于合成功能基因产物的过程。

  它指的是一系列复杂的过程,其中基因中编码的信息用于产生功能性产物,例如决定细胞功能的蛋白质。

  它涉及几个不同的步骤,通过这些步骤将 DNA 转化为 RNA,RNA 进而转化为蛋白质或在某些情况下为 RNA,例如,编码转移 RNA 和核糖体 RNA(tRNA 和 rRNA)所需信息的基因。

  两个主要阶段包括:

  转录:通过 RNA 聚合酶产生信使 RNA (mRNA),并加工产生的 mRNA 分子。

  翻译:使用 mRNA 指导蛋白质合成,以及蛋白质分子的后续翻译后加工。

  因此,基因表达是一个或多个基因通过基因转录和基因翻译过程的表型表现。

  基因表达中的事件序列

  当基因表达时,DNA 上的遗传信息(碱基序列)首先被复制到一个 mRNA 分子中(转录)。然后 mRNA 分子离开细胞核并进入细胞质(在真核生物中),在那里它们通过指定构成单个蛋白质的特定氨基酸参与蛋白质合成(翻译)。

  基因表达的关键阶段

  基因表达由最终产生功能性生物分子的步骤组成。

  基因表达的关键步骤包括:

  转录——DNA转化为RNA

  这是基因表达的第一步,其中 DNA 分子被转录成相应的 RNA 拷贝。

  该过程由一种称为 DNA 依赖性 RNA 聚合酶的酶辅助。

  转录后修饰

  在这个过程中,转录后获得的初级 RNA 被修饰以产生成熟的信使 RNA 或 mRNA。

  涉及的过程有:

  剪接是在识别 RNA 中特定序列的几个组件的帮助下切割内含子(非编码序列)和连接外显子(编码序列)。

  加帽包括在 5' 末端添加一个帽分子。

  拖尾是在 3' 末端添加多聚 A 尾。

  RNA 转运(在真核生物中)

  修饰后产生的大多数成熟 mRNA 从细胞核转运到细胞质,在细胞质中进行基因表达的下一步。

  这是通过移动 mRNA 通过细胞核中的小孔到达胞质溶胶来实现的。

  翻译或蛋白质合成

  mRNA 中的序列在核糖体、tRNA 或转移 RNA 等多种成分以及称为氨酰 tRNA 合成酶的酶的帮助下被翻译成蛋白质。

  mRNA 的翻译涉及 3 个重要步骤——起始、延伸和终止,从而导致多肽链的形成。

  蛋白质折叠和修饰

  在这最后一步中,在翻译过程中形成的多肽链或无规卷曲折叠成 3D 结构,从而产生功能性蛋白质。

  折叠失败会导致蛋白质失活,与正确折叠的蛋白质相比,错误折叠的蛋白质具有异常的功能。

  此外,蛋白质可以通过各种方法进行修饰,例如磷酸化、糖基化、ADP 核糖基化、羟基化和添加其他基团。

  基因表达调控

  基因调控是控制基因表达速率和方式的细胞过程的标签。

  基因、RNA分子、蛋白质(包括转录因子)和表达系统的其他成分之间的一组复杂的相互作用决定了特定基因何时何地被激活以及蛋白质或RNA产物的产生量。

  基因调控机制包括:

  调节转录速率。这是最经济的监管方法。

  调节 RNA 分子的加工,包括选择性剪接以从单个基因产生多个蛋白质产物。

  调节mRNA分子的稳定性。

  调节翻译速度。

  转录因子是通过与特定调节核苷酸序列结合而在调节基因转录中发挥作用的蛋白质。

本文链接:https://www.zjby-biotech.com/news/hydt/767.html

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