原核生物与真核生物基因表达的区别

最佳答案

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。 （为什么是有其决定？？）

真核生物基因表达调控过程与原核生物的不同之处

2010-8-29 09:12 最佳答案

①真核生物中编码蛋白质的基因通常是间断的、不连续的，由于转录时内含子和外显子是一起转录的，因而转录产生的信使RNA必须经加工，将内含子转录部分剪切掉，将外显子转录部分拼接起来，才能成为成熟的RNA。

② 真核生物有细胞核，核膜将核质与细胞质隔开，因此，转录在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行。可见其转录和翻译具有时间和空间上的分隔。

③ 真核生物大多是多细胞生物，个体发育过程中要发生细胞分化。分化是不同的基因特异性表达的结果。细胞中关闭或开启某些基因，都是在严格调控作用下进行的。基因的这种特异性表达的调控机制也是真核生物所特有的。

图3-14真核生物基因表达过程示意图

真核生物基因表达调控的过程与原核生物有许多共同之处。例如，在真核生物结构基因的侧翼序列上，同样存在着许多不同的调控序列，真核生物通过特异性蛋白与某些调控序列的结合与否，来调控基因的转录。

但是，真核生物基因表达调控与。原核生物也有许多不同之处。例如，真核生物中编码蛋白质的基因通常是间断的、不连续的，由于转录时内含子和外显子是一起转录的，因而转录产生的信使RNA必须经过加工，将内含子转录部分剪切掉，将外显子转录部分拼接起来，才能成为有功能的成熟的信使RNA。而原核生物的基因由于不含有外显子和内含子，因此，转录产生的信使RNA不需要剪切、拼接等加工过程。

再有，原核生物基因的转录和翻译通常是在同一时间同一地点进行的，即在转录未完成之前翻译便开始进行。如大肠杆菌乳糖分解代谢过程中，三个结构基因的转录和翻译就是同时在细胞质中进行的。真核生物由于有细胞核，核膜将核质与细胞质分隔开来，因此，转录是在细胞核中进行的，翻译则是在细胞质中进行的。可见。真核生物基因的转录和翻译具有时间和空间上的分隔。上述真核生物基因转录后的剪切、拼接和转移等过程，都需要有调控序列的调控，这种调控作用是原核生物所没有的。

真核生物的基因表达过程与原核生物的基因在时空上不同，因而真核生物的基因在原核生物内表达可能出现问题。这是什么意思啊？

一是时间：原核细胞转录和翻译偶联，转录和翻译几乎同时进行。 真核细胞原初转录物不能翻译，需要进行后加工才能翻译。 二者在转录与翻译的时间上分离。

二是空间：原核细胞转录和翻译几乎都在拟核区进行，没有明显空间上的区分。 真核细胞转录在核内进行，翻译在胞质进行。 二者转录和翻译在空间上隔离。

以上两点统称：真核生物的基因表达过程与原核生物的基因在时空上不同。

第三节 真核生物基因表达的调控

原核生物操纵元调控中的一些原理也存在于真核生物基因表达中，但是，多细胞真核生物的形态、结构、功能和生长发育过程要比原核生物复杂得多，具有精确的发育程序和大量分化的特殊细胞群，因此它需要更为多样化的调控机制。 首先，高等真核生物的基因组远比细菌基因组大，包含的DNA量和遗传信息也多得多。例如，根据已测定的基因组全部序列，E.coli有4.6×106 bp，可编码4288个基因，每个基因含有约1100bp。这个基因长度与已全部测序的8个原核生物相似。真核生物啤酒酵母有1.2×107bp，可编码5885个基因，每个基因含约2000bp。在高等植物中，据对拟南芥菜第4染色体长臂的一段长为1.9×106 bp的DNA片段全序列测定，这段DNA可编码389个基因，每个基因有4800bp。这些结果说明，高等生物基因组中有很多重复序列。据分析，人类基因组有3×109 bp，编码蛋白质的基因约为3.5万个。其余的都是重复序列。高等植物不同物种的基因组大小差别很大，如拟南芥有1×108bp，水稻有4.3×108 bp，小麦则有1.6×1010 bp。高等植物的基因组中很多是重复序列，尤其是象小麦这类DNA含