普通生物學/遺傳學/基因表達
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遺傳資訊的流動
- DNA → mRNA → 多肽
- 轉錄：DNA → mRNA
- RNA聚合酶
- 真核生物的細胞核
- 轉錄也產生 rRNA 和 tRNA
- 翻譯：mRNA → 多肽
- 核糖體：蛋白質和 rRNA
- 遺傳密碼和 tRNA
- 三聯體密碼子
- 64 個三聯體密碼子 (43)
- 1961 年實驗確定
- 幾乎是普遍的
- 暗示所有生物的共同祖先
- 少數例外：某些纖毛蟲、線粒體、葉綠體
- 仍在進化
- RNA聚合酶
- NTP 底物
- 合成與 DNA 模板鏈互補的單鏈 RNA
- 新核苷酸新增到 3’ 端
- 從啟動子位點開始
- 不需要引物
- 在終止位點結束
- 真核生物中有大量轉錄後修飾
啟動子位點
- 原核生物
- -10 nt，TATA 盒
- -35 nt，附加訊號
- 真核生物
- -25，TATAAA 盒
- 上游附加訊號
- 啟動子可能強或弱
- 在真核生物中，啟動子的可接近性取決於染色質盤繞狀態
- 合成前體 mRNA，在細胞核中加工
- 5’ 端：將 GTP 帽放置在反向位置
- 對於核糖體識別至關重要
- 3’ 端：poly-A 尾巴；非模板新增約 50-250 個 A 核苷酸；穩定性
- 內含子：去除插入序列
- 需要
- mRNA
- tRNA
- 核糖體
- 翻譯因子（各種蛋白質）
- 在原核生物中，發生在正在生長的 mRNA 上
- 在真核生物中，發生在細胞質中的遊離核糖體和內質網上
- 從 AUG 起始密碼子到終止密碼子
tRNA
- 轉運 RNA
- 兩個重要的部分
- 反密碼子
- 與 mRNA 密碼子形成氫鍵
- 3’ 端
- 接受氨基酸（使用 ATP 的能量）
- 氨醯-tRNA 合成酶
- 用於將氨基酸從細胞質結合到 tRNA 的酶，然後將該氨基酸轉移到核糖體中以形成多肽
- 起始複合物
- 小核糖體亞基
- mRNA
- fMet-tRNA（僅限原核生物；真核生物中的 met-tRNA）
- 起始因子
- 延伸
- 核糖體
- mRNA
- tRNA
- 延伸因子
- 進入的 tRNA 進入 A 位點
- rRNA 催化肽鍵形成。請注意，生長中的肽在易位後附著在 P 位點的進入 tRNA 上。
- 空的 tRNA 透過 E 位點離開；回收
- A 位點準備好接收下一個帶電荷的 tRNA
- 在真核生物中，基因的編碼區域可能被內含子（非編碼 DNA（RNA）區域）打斷
- 內含子
- 長度為 22 - > 10,000 nt
- 5’ GU … 3’ AG 去除序列
- 對基因不重要
- 可能構成基因的 90% 以上
- 從前體 mRNA 中去除以形成 mRNA
- 外顯子：通常編碼蛋白質的功能域
- 可翻譯 mRNA
本文基於克利夫蘭州立大學保羅·多德教授（博士）慷慨捐贈的筆記。