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普通生物學/遺傳學/基因調控

來自華夏公益教科書

普通生物學 | 入門 | 細胞 | 遺傳學 | 分類 | 進化 | 組織和系統 | 附加材料


  • 並非所有基因都在細胞中表達
  • 基因表達可以開啟和關閉
  • 基因功能有多個調控水平
    • 轉錄起始
  • 染色質狀態
  • 轉錄因子
    • 轉錄後
  • mRNA 加工
  • mRNA 半衰期
  • 翻譯
  • 翻譯後
    • 蛋白質修飾

轉錄控制

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  • 染色質狀態
    • 常染色質:轉錄活躍
    • 異染色質:轉錄不活躍
    • 組蛋白的化學修飾
    • 鹼基甲基化
  • 轉錄因子
    • 結合到啟動子或其他調控位點(增強子)的 DNA 上
  • 透過主溝和次溝識別鹼基序列
    • 招募 RNA 聚合酶

DNA 溝槽

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真核生物中轉錄因子的類別

  • 螺旋-轉角-螺旋
    • 兩個小的“-螺旋
    • 適合 DNA 溝槽
  • 同源異型域
    • 高度保守的螺旋結構域
    • 〜60 個氨基酸
  • 鋅指基序
    • 結合的 Zn 原子
  • 亮氨酸拉鍊
    • 二聚體

調節蛋白

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  • 活性可能取決於小分子的別構結合
    • cAMP
    • 共抑制因子
    • 抑制劑
  • 結合到啟動子區域可能“彎曲”DNA,使其可被其他調節蛋白訪問

大腸桿菌的乳糖操縱子

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  • 一組基因的單個啟動子區域
  • 作為單個單元進行調控和轉錄
  • 操縱子在原核生物中很常見
  • 阻遏物:關閉基因表達

乳糖阻遏物

  • 透過阻止 RNA 聚合酶的訪問來關閉轉錄
  • 阻遏物透過乳糖的別構結合被啟用

真核生物中的調控

  • 既靠近基因(啟動子)又遠離基因(增強子)
  • 通常轉錄單位編碼單個多肽
  • 啟動子
    • TATA 盒
    • 可能存在其他元件(調控序列)
  • 增強子
    • 在基因的上游、下游、靠近或遠離基因起作用
    • 彎曲 DNA

可變剪接

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  • 單個轉錄本產生 2 個或更多成熟的 mRNA
    • 編碼具有共享結構域的不同多肽
    • 組織和發育特異性

參考文獻

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本文基於克利夫蘭州立大學 Paul Doerder 博士非常慷慨地捐贈的筆記。

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