原核生物和真核生物的基因調(diào)控有何相似之處
原核生物和真核生物中的基因表達如何調(diào)控
基因表達是將DNA轉(zhuǎn)錄為RNA的過程,然后翻譯成蛋白質(zhì)的過程。在原核生物和真核生物中,這是一個嚴格調(diào)節(jié)的過程?;虮磉_的調(diào)節(jié)涉及基因產(chǎn)物量增加或減少的產(chǎn)生?;虮磉_的調(diào)控涉及廣泛的機制。
復制水平 – 突變可能導致基因表達改變。
轉(zhuǎn)錄水平 – 激活劑和阻遏劑調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄。
轉(zhuǎn)錄后水平 – RNA剪接參與轉(zhuǎn)錄后水平的基因表達調(diào)節(jié)。
翻譯水平 – mRNA分子向蛋白質(zhì)氨基酸序列的翻譯由各種過程控制,例如RNA干擾途徑。
翻譯后水平 – 可以通過控制翻譯后修飾來調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成。
不同水平的基因表達調(diào)控如圖1所示。
原核生物和真核生物的基因調(diào)控有何相似之處
原核生物和真核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯非常相似。RNA聚合酶參與基因轉(zhuǎn)錄為mRNA的過程。原核生物和真核生物的翻譯在核糖體的幫助下發(fā)生在細胞質(zhì)中。原核生物和真核生物對基因表達的調(diào)控顯示出一些相似之處。
轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控 – 原核生物基因表達的調(diào)控主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄開始期間。真核生物的基因表達也在轉(zhuǎn)錄水平上受到調(diào)節(jié)。
轉(zhuǎn)錄因子 – RNA與啟動子區(qū)域的結合受原核和真核基因表達中的轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)節(jié)。
結構基因 – 功能相似的原核基因被組織成稱為操縱子的基因簇。在真核生物中,多種蛋白質(zhì)由替代RNA剪接產(chǎn)生。
激活劑和阻遏劑 – 激活劑正向調(diào)節(jié)基因表達,而阻遏劑負向調(diào)節(jié)原核生物和真核生物的基因表達。
反饋機制 – 原核和真核基因表達都受反饋機制的調(diào)節(jié)。
原核基因在轉(zhuǎn)錄水平上的表達調(diào)控如圖2所示。
圖2:lac操縱子調(diào)節(jié)
在真核生物中,基因表達的調(diào)節(jié)發(fā)生在整個基因表達過程中的各個階段。它在轉(zhuǎn)錄后、翻譯和翻譯后水平上受到監(jiān)管。
結論
基因表達是在細胞內(nèi)合成功能性RNA或蛋白質(zhì)分子的機制。原核生物和真核生物的基因表達機制非常相似。應調(diào)節(jié)基因表達,以便細胞合成所需數(shù)量的基因產(chǎn)物。在原核生物和真核生物中,基因表達在轉(zhuǎn)錄水平上受到調(diào)節(jié)。這兩種機制都由轉(zhuǎn)錄因子、激活劑和阻遏因子控制。原核和真核基因都可以被調(diào)控以產(chǎn)生多種基因產(chǎn)物。