基因表達(dá)專題培訓(xùn)專家講座

基因表示

GeneExpression基因表達(dá)專題培訓(xùn)第1頁(yè)基因1909，Johansen，基因是傳遞和表示特定生物性狀可遺傳因子；1911，Morgan，基因在染色體上呈直線排列；1944，Avery，基因本質(zhì)是DNA；1955，Benzer，順?lè)醋樱–istron）概念，一個(gè)順?lè)醋泳褪且粋€(gè)基因，編碼蛋白質(zhì)或RNA，是遺傳功效不可分割單位?；颍哼z傳信息功效單位，可作為模板表示和產(chǎn)生RNA或蛋白質(zhì)。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第2頁(yè)基因是合成有功效基因產(chǎn)物（RNA或多肽鏈）所需全部核苷酸序列。Inmolecularterms,agenecommonlyisdefinedastheentirenucleicacidsequencethatisnecessary

forthesynthesisofafunctionalgeneproduct(polypeptideorRNA).

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MolecularCellBiology，5thed.基因表達(dá)專題培訓(xùn)第3頁(yè)真核生物基因包含結(jié)構(gòu)基因序列和轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列（開(kāi)啟子、增強(qiáng)子）兩部分。結(jié)構(gòu)基因序列從轉(zhuǎn)錄第一個(gè)核苷酸開(kāi)始，到轉(zhuǎn)錄結(jié)束為止，與RNA原始轉(zhuǎn)錄本序列一致。轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列決定基因是否表示以及表示強(qiáng)度。真核生物基因是斷裂基因，由外顯子與內(nèi)含子鑲嵌排列而成?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第4頁(yè)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)翻譯起始位點(diǎn)翻譯終止位點(diǎn)轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)⑴轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列⑵結(jié)構(gòu)基因序列基因包含兩個(gè)部分基因表達(dá)專題培訓(xùn)第5頁(yè)小鼠-珠蛋白基因基因表達(dá)專題培訓(xùn)第6頁(yè)原核生物基因串聯(lián)排列成操縱子基因表達(dá)專題培訓(xùn)第7頁(yè)基因表示基因攜帶遺傳信息經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯等過(guò)程，合成特定蛋白質(zhì)，進(jìn)而發(fā)揮特定生物學(xué)功效過(guò)程，稱為基因表示。rRNA、tRNA……等RNA分子轉(zhuǎn)錄過(guò)程也稱基因表示?；虮硎静襟E繁多，并受到嚴(yán)密調(diào)整?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第8頁(yè)mRNA：4%，含蛋白質(zhì)編碼信息rRNA：80%，核糖體組分tRNA：攜帶氨基酸snRNA：參加mRNA前體加工snoRNA：rRNA分子加工中起關(guān)鍵作用scRNA：功效各種多樣tmRNA：標(biāo)識(shí)合成錯(cuò)誤蛋白質(zhì)，使之降解miRNA：廣泛基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控作用（近年來(lái)生物學(xué)領(lǐng)域明星分子）基因表達(dá)專題培訓(xùn)第9頁(yè)第17章

RNA合成基因表達(dá)專題培訓(xùn)第10頁(yè)RNA合成包含轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄是以DNA為模板，由DNA依賴RNA聚合酶（RNAPol）催化4種NTP聚合，生成RNA過(guò)程。RNA復(fù)制是一些RNA病毒以單鏈RNA基因組為模板合成RNA過(guò)程?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第11頁(yè)轉(zhuǎn)錄與復(fù)制區(qū)分轉(zhuǎn)錄只合成與模板互補(bǔ)單鏈（不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄）。轉(zhuǎn)錄得到鏈?zhǔn)怯蒒TP組成，而不是dNTP。RNA聚合酶不需要引物，能夠從頭起始轉(zhuǎn)錄。RNA產(chǎn)物不與模板保持互補(bǔ)狀態(tài)。相反，RNA聚合酶在NTP添加處幾個(gè)核苷酸之后，便將正在延長(zhǎng)鏈從模板上置換下來(lái)。這一置換對(duì)于同時(shí)進(jìn)行翻譯至關(guān)主要，同時(shí)也使得一個(gè)基因能夠同時(shí)轉(zhuǎn)錄成多條RNA。轉(zhuǎn)錄準(zhǔn)確度（10-4）不如復(fù)制（10-7），因?yàn)樗狈V泛校正機(jī)制。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第12頁(yè)轉(zhuǎn)錄泡編碼鏈模板鏈不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄基因表達(dá)專題培訓(xùn)第13頁(yè)第一節(jié)轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄后加工TranscriptionandRNAProcessing基因表達(dá)專題培訓(xùn)第14頁(yè)細(xì)菌轉(zhuǎn)錄2真核生物轉(zhuǎn)錄3轉(zhuǎn)錄后加工4

RNA聚合酶1基因表達(dá)專題培訓(xùn)第15頁(yè)

RNA聚合酶1基因表達(dá)專題培訓(xùn)第16頁(yè)RNA聚合酶含有不一樣形式，但有共同特征細(xì)菌只有一個(gè)RNA聚合酶。真核生物有三種RNA聚合酶，聚合酶I、II、III。聚合酶II（PolII）是真核RNA聚合酶中研究最深入，也是最主要，因?yàn)樗D(zhuǎn)錄幾乎全部蛋白質(zhì)編碼基因。細(xì)菌和酵母關(guān)鍵酶有共同形態(tài)和組織方式。關(guān)鍵酶形狀象一只蟹爪，兩個(gè)鉗子基部所夾是“活性中心裂隙”?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第17頁(yè)原核生物真核生物細(xì)菌RNApol（關(guān)鍵）古細(xì)菌RNApol（關(guān)鍵）RNA

PolIRNAPol

IIRNAPolIII’A’/A’’RPA1RPB1RPC1BRPA

2RPB2RPC

2IDRPA5RPB3RPC5IILRPA9RPB12RPC9KRPA6RPB6RPC6(＋6其它)(＋9其它)(＋7其它)(＋11其它)注：每列中亞基均按分子質(zhì)量降序排列?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第18頁(yè)T.AquaticusRNApol關(guān)鍵酶釀酒酵母RNApolII基因表達(dá)專題培訓(xùn)第19頁(yè)RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄由一系列步驟組成為轉(zhuǎn)錄一個(gè)基因，RNA聚合酶必須進(jìn)行一系列定義明確步驟，包含：起始（initiation）、延伸（elongation）、終止（termination）。起始：開(kāi)啟子（promoter）是RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合并開(kāi)啟轉(zhuǎn)錄DNA序列。開(kāi)啟子-聚合酶復(fù)合體一旦形成就發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，而使起始過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，形成轉(zhuǎn)錄泡?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第20頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第21頁(yè)延伸：一旦RNA聚合酶已經(jīng)合成了一小段RNA（10bp），轉(zhuǎn)錄進(jìn)入延伸階段。終止：一旦RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄了整個(gè)基因（獲整組基因），它必須停下來(lái)并釋放RNA產(chǎn)物，該步驟稱為終止?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第22頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第23頁(yè)細(xì)菌轉(zhuǎn)錄2基因表達(dá)專題培訓(xùn)第24頁(yè)細(xì)菌開(kāi)啟子有一些明確特征在細(xì)胞內(nèi)，RNA聚合酶只在開(kāi)啟子處開(kāi)啟轉(zhuǎn)錄。關(guān)鍵酶并不能識(shí)別開(kāi)啟子，而需要因子幫助，關(guān)鍵酶與因子共同組成RNA聚合酶全酶。存在各種因子，如70、32、28、54等，它們可分別識(shí)別不一樣類(lèi)開(kāi)啟子。細(xì)菌經(jīng)過(guò)不一樣亞基，來(lái)協(xié)調(diào)相關(guān)基因表示，以適應(yīng)不一樣生活環(huán)境。E.coli最常見(jiàn)因子是70。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第25頁(yè)T.AquaticusRNApol

關(guān)鍵酶T.AquaticusRNApol

全酶基因表達(dá)專題培訓(xùn)第26頁(yè)70識(shí)別開(kāi)啟子特征絕大多數(shù)70開(kāi)啟子少數(shù)較強(qiáng)70開(kāi)啟子另一類(lèi)型70開(kāi)啟子基因表達(dá)專題培訓(xùn)第27頁(yè)70識(shí)別開(kāi)啟子共有序列基因表達(dá)專題培訓(xùn)第28頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第29頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第30頁(yè)因子特定結(jié)構(gòu)域識(shí)別開(kāi)啟子特定區(qū)域Regionsofσ.Thoseregionsofσfactorthatrecognizespecificregionsofthepromoterareindicatedbyarrows.Region2.3isresponsibleformeltingtheDNA.基因表達(dá)專題培訓(xùn)第31頁(yè)與因子將RNA聚合酶關(guān)鍵酶募集到開(kāi)啟子區(qū)域σandαsubunitsrecruitRNApolymerasecoreenzymetothepromoter.Thecarboxy-terminaldomainoftheasubunit(αCTD)recognizestheUPelement(wherepresent),whereassregions2and4recognizethe–10and–35regions,respectively.基因表達(dá)專題培訓(xùn)第32頁(yè)σ因子與-35框間相互作用使聚合酶識(shí)別特定開(kāi)啟子，形成閉合轉(zhuǎn)錄復(fù)合體。RNA聚合酶覆蓋-35上游到-10下游約60個(gè)堿基對(duì)。-10框內(nèi)堿基對(duì)打開(kāi)產(chǎn)生開(kāi)放轉(zhuǎn)錄復(fù)合體。細(xì)菌轉(zhuǎn)錄起始基因表達(dá)專題培訓(xùn)第33頁(yè)細(xì)菌轉(zhuǎn)錄延伸轉(zhuǎn)錄延伸：RNA聚合酶覆蓋DNA片段約30bp，形成約15～20bp轉(zhuǎn)錄泡，RNA-DNA雜合雙鏈約8bp?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第34頁(yè)細(xì)菌轉(zhuǎn)錄終止有兩種機(jī)制稱為終止子（terminator）序列引發(fā)RNA聚合酶從DNA上脫離并釋放已合成RNA鏈。細(xì)菌有兩種類(lèi)型終止子。Rho非依賴型終止子或稱固有終止子，經(jīng)過(guò)其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)而終止轉(zhuǎn)錄。Rho依賴型終止子需要一個(gè)稱為Rho蛋白質(zhì)來(lái)誘發(fā)終止反應(yīng)?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第35頁(yè)固有終止子引發(fā)終止基因表達(dá)專題培訓(xùn)第36頁(yè)依賴Rho因子終止基因表達(dá)專題培訓(xùn)第37頁(yè)真核生物轉(zhuǎn)錄3基因表達(dá)專題培訓(xùn)第38頁(yè)真核生物轉(zhuǎn)錄真核生物轉(zhuǎn)錄過(guò)程與細(xì)菌相同，但使用“機(jī)器”存在差異。真核生物有三種不一樣RNA聚合酶。真核生物轉(zhuǎn)錄起始需要特定起始因子，稱為通用轉(zhuǎn)錄因子?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第39頁(yè)聚合酶II關(guān)鍵開(kāi)啟子由4個(gè)元件組成RNA聚合酶II開(kāi)啟子包含四個(gè)元件：

TFIIB結(jié)合元件（BRE）、TATA框（TATAbox）、轉(zhuǎn)錄起始子（initiator，Inr）、下游開(kāi)啟子元件（DPE、DCE、MTE等）它們合稱關(guān)鍵開(kāi)啟子?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第40頁(yè)小鼠β-珠蛋白TATA框和起始子基因表達(dá)專題培訓(xùn)第41頁(yè)聚合酶II與通用轉(zhuǎn)錄因子形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物盡管通用轉(zhuǎn)錄因子與因子沒(méi)有顯著同源性，但它們功效相同，即幫助聚合酶結(jié)合開(kāi)啟子并打開(kāi)雙螺旋。一起結(jié)合在開(kāi)啟子上準(zhǔn)備開(kāi)始轉(zhuǎn)錄一套完整通用轉(zhuǎn)錄因子和聚合酶稱為轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物。TFIID是最主要通用轉(zhuǎn)錄因子，它識(shí)別開(kāi)啟子序列。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第42頁(yè)真核生物聚合酶II轉(zhuǎn)錄起始真核生物聚合酶II不直接識(shí)別關(guān)鍵開(kāi)啟子序列。最初結(jié)合由通用轉(zhuǎn)錄因子TFII完成。其次序?yàn)镈ABPolFEH。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第43頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第44頁(yè)通用轉(zhuǎn)錄因子TFIID由TATA結(jié)合蛋白（TBP）和8～12個(gè)TBP相關(guān)因子（TAFs）組成。TBP負(fù)責(zé)識(shí)別TATAbox，TAFs有各種功效（結(jié)合關(guān)鍵開(kāi)啟子元件、結(jié)合其它轉(zhuǎn)錄因子、組蛋白乙?；富钚缘龋?。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第45頁(yè)沒(méi)有TATAbox與起始子基因也可被轉(zhuǎn)錄基因表達(dá)專題培訓(xùn)第46頁(yè)聚合酶II完成轉(zhuǎn)錄起始當(dāng)DABPolFEH復(fù)合體形成后，TFIIH（有解螺旋酶活性）使開(kāi)啟子解螺旋。聚合酶II大亞基有一個(gè)C端域（CTD）“尾巴”，含YSPTSPS七肽重復(fù)序列，酵母重復(fù)27次，人類(lèi)重復(fù)52次。TFIIH（有蛋白激酶活性）使CTD磷酸化。CTD磷酸化使聚合酶開(kāi)啟延伸過(guò)程?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第47頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第48頁(yè)體內(nèi)轉(zhuǎn)錄起始需要其它蛋白質(zhì)激活因子中介蛋白復(fù)合體核小體重塑因子組蛋白乙?；富虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第49頁(yè)聚合酶II轉(zhuǎn)錄延伸聚合酶轉(zhuǎn)入延伸階段后，就脫落其大部分起始因子（如通用轉(zhuǎn)錄因子和中介蛋白）。另一組蛋白質(zhì)被募集到聚合酶上，其中一些是激發(fā)延伸因子，其它則是RNA加工所需要。這些蛋白質(zhì)都被募集到聚合酶II大亞基CTD尾巴上。募集這些因子需要CTD磷酸化?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第50頁(yè)RNA加工酶由聚合酶尾巴募集基因表達(dá)專題培訓(xùn)第51頁(yè)RNA加工與聚合酶II延伸同時(shí)進(jìn)行真核生物RNA必須以各種方式進(jìn)行加工，包含：5’端加帽、內(nèi)含子剪接與3’端聚腺苷酸化。其中最復(fù)雜是剪接。第一個(gè)RNA加工事件是加帽，在轉(zhuǎn)錄剛進(jìn)入延伸階段時(shí)就進(jìn)行。聚腺苷酸化與轉(zhuǎn)錄終止親密相關(guān)，當(dāng)聚合酶抵達(dá)基因末端，就會(huì)碰到一個(gè)特殊序列，而引發(fā)mRNA切割、聚腺苷酸化和轉(zhuǎn)錄終止?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第52頁(yè)RNA5’帽子形成基因表達(dá)專題培訓(xùn)第53頁(yè)帽子生物學(xué)功效維持mRNA穩(wěn)定；與帽結(jié)合蛋白復(fù)合體結(jié)合，參加翻譯過(guò)程?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第54頁(yè)聚腺苷酸化與轉(zhuǎn)錄終止相關(guān)轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)：5’-AAUAAA-3’

5’―AAUAAA―10-30個(gè)核苷酸―CA――富含GU10-20個(gè)核苷酸―3’5’―AAUAAA―10-30個(gè)核苷酸―CA――AAAAA……（約250個(gè)）―3’

Poly(A)聚合酶＋輔助因子（CPSF，CstF，多聚腺苷酸結(jié)合蛋白等）基因表達(dá)專題培訓(xùn)第55頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第56頁(yè)CPSF：CleavageandpolyadenylationspecificityfactorCstF：Cleavagestimulatingfactor基因表達(dá)專題培訓(xùn)第57頁(yè)5’帽子和3’尾巴在翻譯中起主要作用基因表達(dá)專題培訓(xùn)第58頁(yè)轉(zhuǎn)錄終止可能機(jī)制魚(yú)雷（torpedo）模型：當(dāng)轉(zhuǎn)錄超出加尾信號(hào)后，CPSF切斷mRNA，RNApolII繼續(xù)向前轉(zhuǎn)錄。新轉(zhuǎn)錄出RNA因無(wú)5’-帽子保護(hù)而被RNase切割。RNase趕上RNApolII，結(jié)束轉(zhuǎn)錄。變構(gòu)（allosteric）模型：RNApolII轉(zhuǎn)錄超出加尾信號(hào)點(diǎn)后，轉(zhuǎn)錄效率大大降低，很快后無(wú)法繼續(xù)轉(zhuǎn)錄?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第59頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第60頁(yè)RNA聚合酶I和III轉(zhuǎn)錄起始真核生物除了聚合酶II外，還有聚合酶I、III。聚合酶I只用于一個(gè)基因表示，那就是rRNA前體基因。rRNA基因開(kāi)啟子包含關(guān)鍵元件和UCE。聚合酶III開(kāi)啟子有各種形式，而且絕大部分位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)下游。聚合酶I/III轉(zhuǎn)錄起始一樣需要通用轉(zhuǎn)錄因子，而且需要TBP。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第61頁(yè)聚合酶I開(kāi)啟子基因表達(dá)專題培訓(xùn)第62頁(yè)聚合酶III開(kāi)啟子基因表達(dá)專題培訓(xùn)第63頁(yè)小結(jié)RNA聚合酶從細(xì)菌到人是高度保守。真核細(xì)胞有三種聚合酶，細(xì)菌只有一個(gè)。E.coli關(guān)鍵酶由五個(gè)亞基組成，組成一個(gè)蟹爪形狀，真核生物酶結(jié)構(gòu)也類(lèi)似。真核生物聚合酶II有一點(diǎn)和細(xì)菌聚合酶不一樣，那就是前者有CTD尾巴。轉(zhuǎn)錄要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段：起始、延伸、終止。準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄起始依賴起始因子參加?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第64頁(yè)細(xì)菌起始因子是因子，真核生物是通用轉(zhuǎn)錄因子。轉(zhuǎn)錄起始過(guò)程中，RNA聚合酶與起始因子在一個(gè)閉合式復(fù)合體中結(jié)合到開(kāi)啟子上，隨即該復(fù)合體轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)放式復(fù)合體。延伸剛開(kāi)始，真核生物mRNA就進(jìn)行5’加帽。細(xì)菌轉(zhuǎn)錄終止可分為Rho不依賴與Rho依賴型。真核生物聚合酶II轉(zhuǎn)錄終止與3’聚腺苷酸化事件親密相關(guān)。帽子和尾巴能維持mRNA穩(wěn)定，并在翻譯中發(fā)揮主要作用?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第65頁(yè)

轉(zhuǎn)錄后加工4基因表達(dá)專題培訓(xùn)第66頁(yè)RNA剪接是轉(zhuǎn)錄后加工關(guān)鍵步驟基因表達(dá)專題培訓(xùn)第67頁(yè)真核基因中內(nèi)含子基因長(zhǎng)度/kb內(nèi)含子數(shù)目所占百分比/%胰島素1.4267-珠蛋白1.4269血清白蛋白181389VII型膠原3111771VIII因子1862595肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白240078>99基因表達(dá)專題培訓(xùn)第68頁(yè)RNA序列決定了在哪里進(jìn)行剪接3’剪接位點(diǎn)5’剪接位點(diǎn)分支點(diǎn)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第69頁(yè)5’剪接位點(diǎn)CTPuAPy分支點(diǎn)A3’剪接位點(diǎn)Py(n)

N

AGA

G

G

T

Pu

A

G

T基因表達(dá)專題培訓(xùn)第70頁(yè)內(nèi)含子剪接包含兩次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)。（1）分支點(diǎn)一個(gè)A2’-OH攻擊5’-剪接位點(diǎn)磷酸二酯鍵，生成上游外顯子3’-OH；（2）上游外顯子末端3’-OH攻擊3’-剪接位點(diǎn)磷酸二酯鍵，釋放呈套索狀內(nèi)含子。內(nèi)含子剪接包含兩次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第71頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第72頁(yè)內(nèi)含子剪接需要剪接體復(fù)合物前述轉(zhuǎn)酯反應(yīng)是由稱為“剪接體”超分子復(fù)合物介導(dǎo)，包含超出50種蛋白質(zhì)和5種RNA，大小與核糖體相當(dāng)。剪接體多數(shù)功效由其RNA成份執(zhí)行（剪接體也是核酶？）。剪接體RNA（U1、U2、U4、U5、U6）統(tǒng)稱核小RNA（snRNA），它們與蛋白質(zhì)組成復(fù)合物也稱核小核糖核蛋白（snRNP）?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第73頁(yè)snRNP在剪接中功效snRNP在剪接中功效表達(dá)在三個(gè)方面：（1）識(shí)別5’剪接位點(diǎn)和分支點(diǎn)；（2）把這兩個(gè)位點(diǎn)集結(jié)到一起；（3）催化RNA剪接和連接反應(yīng)。U1、U6均能識(shí)別5’剪接位點(diǎn)，U2能識(shí)別分支點(diǎn)，U2與U6間RNA-RNA相互作用把5’剪接位點(diǎn)和分支點(diǎn)拉到一起?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第74頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第75頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第76頁(yè)真核生物中普遍存在選擇性剪接一些mRNA前體可經(jīng)過(guò)不一樣剪接模式（選擇性剪接），生成各種不一樣成熟mRNA，而翻譯出不一樣蛋白質(zhì)。選擇性剪接在高等真核生物中普遍存在，人類(lèi)基因組中最少35％基因存在選擇性剪接?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第77頁(yè)肌鈣蛋白T選擇性剪接基因表達(dá)專題培訓(xùn)第78頁(yè)SV40病毒T抗原選擇性剪接基因表達(dá)專題培訓(xùn)第79頁(yè)選擇性剪接兩種調(diào)控模式基因表達(dá)專題培訓(xùn)第80頁(yè)rRNA和tRNA前體加工rRNA和tRNA前體加工在原核和真核細(xì)胞中是類(lèi)似。這一過(guò)程包括切割事件和化學(xué)修飾?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第81頁(yè)原核生物rRNA前體加工基因表達(dá)專題培訓(xùn)第82頁(yè)真核生物rRNA前體加工基因表達(dá)專題培訓(xùn)第83頁(yè)原核與真核生物

tRNA前體加工基因表達(dá)專題培訓(xùn)第84頁(yè)內(nèi)含子可分為8種類(lèi)型內(nèi)含子類(lèi)型發(fā)覺(jué)位置剪接方式GU-AG內(nèi)含子真核hnRNA剪接體剪接AU-AC內(nèi)含子真核hnRNA剪接體剪接I型內(nèi)含子真核rRNA前體、細(xì)胞器RNA自催化（線形結(jié)構(gòu)）II型內(nèi)含子細(xì)胞器RNA、一些原核RNA自催化（套索結(jié)構(gòu)）III型內(nèi)含子細(xì)胞器RNA自催化？孿生內(nèi)含子細(xì)胞器RNA？前tRNA內(nèi)含子tRNA前體酶切割/連接古細(xì)菌內(nèi)含子古細(xì)菌RNA酶切割/連接？基因表達(dá)專題培訓(xùn)第85頁(yè)I型、II型內(nèi)含子自剪接基因表達(dá)專題培訓(xùn)第86頁(yè)I、II型內(nèi)含子是自催化，這是核酶一個(gè)經(jīng)典例子。II型內(nèi)含子可能是最原始內(nèi)含子，AU-AC內(nèi)含子可能由II型內(nèi)含子進(jìn)化而來(lái)，并最終產(chǎn)生主流pre-mRNA內(nèi)含子?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第87頁(yè)mRNA序列可由RNA編輯改變RNA編輯可在改變轉(zhuǎn)錄后RNA序列，而使翻譯得到蛋白質(zhì)序列與推導(dǎo)不一樣。RNA編輯機(jī)制有兩種：位點(diǎn)特異性脫氨基作用和指導(dǎo)RNA（gRNA）介導(dǎo)尿嘧啶插入和刪除?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第88頁(yè)經(jīng)過(guò)脫氨基作用進(jìn)行RNA編輯ApoB-100ApoB-48基因表達(dá)專題培訓(xùn)第89頁(yè)經(jīng)過(guò)gRNA介導(dǎo)U插入進(jìn)行RNA編輯基因表達(dá)專題培訓(xùn)第90頁(yè)小結(jié)從pre-mRNA中除去內(nèi)含子過(guò)程稱為RNA剪接（RNAsplicing）。有些pre-mRNA存在不止一個(gè)剪接方式，從而產(chǎn)生不一樣mRNA（比如，可去除不一樣組合內(nèi)含子），這稱為選擇性剪接。經(jīng)過(guò)這種方式，一個(gè)基因可產(chǎn)生多個(gè)蛋白質(zhì)產(chǎn)物。mRNA編輯也能夠改變初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物而得到不一樣編碼產(chǎn)物?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第91頁(yè)第二節(jié)RNA復(fù)制GenomeRNAReplication基因表達(dá)專題培訓(xùn)第92頁(yè)以RNA作為基因組病毒稱為RNA病毒，這類(lèi)病毒除反轉(zhuǎn)錄病毒外，在宿主細(xì)胞都是以病毒單鏈RNA為模板合成RNA，這種RNA依賴RNA合成又稱為RNA復(fù)制(RNAreplication)。

RNARNARNA復(fù)制酶一、病毒RNA基因組經(jīng)過(guò)RNA依賴RNA聚合酶進(jìn)行復(fù)制基因表達(dá)專題培訓(xùn)第93頁(yè)二、復(fù)制酶只特異識(shí)別和復(fù)制病毒RNA但缺乏校正功效催化RNA復(fù)制酶是RNA依賴RNA聚合酶(RNA-dependentRNApolymerase，RDRP)，也稱為RNA復(fù)制酶(RNAreplicase),由病毒RNA編碼。

RNA復(fù)制酶只能復(fù)制病毒RNA，不能以DNA為模板合成RNA。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第94頁(yè)RNA復(fù)制酶組成大多數(shù)RNA噬菌體RNA復(fù)制酶由4個(gè)亞基組成1個(gè)亞基(MW65,000)——噬菌體RNA復(fù)制酶基因編碼，是復(fù)制酶活性部位

另外3個(gè)亞基——延長(zhǎng)因子Tu、延長(zhǎng)因子Ts和S1蛋白，都由宿主細(xì)胞本身基因編碼，參加宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)合成?？赡茉趲椭鷱?fù)制酶定位和結(jié)合病毒RNA3＇端過(guò)程中起作用基因表達(dá)專題培訓(xùn)第95頁(yè)RNA依賴RNA合成機(jī)制和特點(diǎn)RNA依賴RNA合成化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、機(jī)制與DNA依賴RNA合成是相同，合成方向也是從5′到3′RNA復(fù)制酶不含有校正功效

基因表達(dá)專題培訓(xùn)第96頁(yè)一、大多數(shù)RNA病毒基因組是單鏈RNA分子大多數(shù)RNA病毒基因組是單鏈RNA分子，如單鏈RNA噬菌體、脊髓灰質(zhì)炎病毒(Poliovirus)、鼻病毒(Rhinovirus)

少數(shù)病毒基因組是雙鏈RNA分子，如呼腸孤病毒(Reovirus）基因組RNA復(fù)制主要特點(diǎn)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第97頁(yè)單鏈RNA基因組分類(lèi)

依據(jù)單鏈RNA基因組與其mRNA序列之間異同正鏈RNA(positive-strandRNA)(即與mRNA序列一致RNA)負(fù)鏈RNA(negative-strandRNA)(即與mRNA序列互補(bǔ)RNA)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第98頁(yè)

多數(shù)RNA病毒基因組由連續(xù)核糖核酸鏈組成有些病毒基因組RNA由不連續(xù)幾條核酸鏈組成如流感病毒，呼腸孤病毒有病毒自帶專門(mén)用于病毒復(fù)制核酸酶，有則無(wú)有病毒核酸并不但有一個(gè)分子，如流感病毒有8條RNA，呼腸孤病毒有11~12條雙鏈RNARNA病毒基因組組成基因表達(dá)專題培訓(xùn)第99頁(yè)二、病毒基因組RNA復(fù)制需要利用宿主翻譯系統(tǒng)合成相關(guān)酶和蛋白質(zhì)定義：病毒基因組RNA復(fù)制是病毒在真核細(xì)胞中以本身全長(zhǎng)RNA分子為模板，從頭至尾合成一套新基因組RNA。必要條件：

1.要有能夠特異識(shí)別并復(fù)制病毒RNARNA聚合酶。

2.能利用僅能識(shí)別單順?lè)醋有畔⒓?xì)胞機(jī)制，從多順?lè)醋踊蚪M（或是這些基因組轉(zhuǎn)錄本）合成自己蛋白?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第100頁(yè)策略：

1.合成多聚蛋白，然后再剪切成單個(gè)蛋白。如小型RNA病毒。

2.合成多個(gè)亞基因組RNA，然后分別翻譯成單個(gè)蛋白。

3.將基因組分成幾段，即分節(jié)基因組，使每節(jié)都編碼單個(gè)蛋白如正粘病毒、呼腸孤病毒等。因?yàn)椴《痉N類(lèi)繁多，核酸類(lèi)別不一樣，因而病毒復(fù)制機(jī)制不盡相同?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第101頁(yè)第18章

蛋白質(zhì)合成與加工基因表達(dá)專題培訓(xùn)第102頁(yè)翻譯概述信使RNA核苷酸序列中遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)氨基酸排列次序過(guò)程，稱為翻譯。翻譯是全部生物中最保守，也是細(xì)胞中最花費(fèi)能量事件之一。在細(xì)菌中，最多可有80%能量和50%細(xì)胞干重是專用于合成蛋白質(zhì)。單一蛋白質(zhì)合成需要上百種蛋白質(zhì)和RNA合作。翻譯機(jī)器由4種基本成份組成：mRNA、tRNA、氨基酰-tRNA合成酶和核糖體。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第103頁(yè)

tRNA負(fù)載2翻譯過(guò)程3折疊與修飾4翻譯機(jī)器1蛋白質(zhì)合成與醫(yī)學(xué)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第104頁(yè)翻譯機(jī)器1基因表達(dá)專題培訓(xùn)第105頁(yè)翻譯機(jī)器在遺傳信息傳遞中，翻譯遠(yuǎn)比DNA到RNA轉(zhuǎn)錄復(fù)雜，因?yàn)閙RNA不可能直接作為模板指導(dǎo)多肽鏈合成。mRNA蛋白編碼區(qū)由稱為密碼子三核苷酸單位組成，密碼子決定氨基酸次序。tRNA介導(dǎo)氨基酸與密碼子相互作用。氨基酰-tRNA合成酶使氨基酸與tRNA結(jié)合起來(lái)。核糖體協(xié)調(diào)mRNA與tRNA識(shí)別，并催化肽鍵合成?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第106頁(yè)多肽鏈?zhǔn)怯砷_(kāi)放閱讀框決定蛋白質(zhì)合成信息蘊(yùn)藏在三核苷酸密碼子中，每個(gè)密碼子決定一個(gè)氨基酸。每條mRNA蛋白質(zhì)編碼區(qū)由連續(xù)、不重合、稱為開(kāi)放閱讀框（openreadingframe，ORF）密碼子串聯(lián)組成。每個(gè)ORF對(duì)應(yīng)一個(gè)蛋白質(zhì)，其起始和終止位點(diǎn)都位于mRNA內(nèi)部。ORF以AUG為起點(diǎn)，以UAA、UGA、UAG為終點(diǎn)?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第107頁(yè)小鼠-珠蛋白基因基因表達(dá)專題培訓(xùn)第108頁(yè)信使RNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)mRNA最少應(yīng)包含一個(gè)ORF。真核細(xì)胞mRNA幾乎都只有一個(gè)ORF。原核細(xì)胞mRNA經(jīng)常含有多個(gè)ORF，可編碼多條多肽鏈。這種含有多個(gè)ORFmRNA稱為多順?lè)醋印６囗樂(lè)醋咏?jīng)常編碼功效相關(guān)蛋白質(zhì)。原核mRNA含有核糖體結(jié)合位點(diǎn)（RBS）或稱SD序列，用于募集翻譯機(jī)器。真核mRNA在5’和3’端修飾，以促進(jìn)翻譯。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第109頁(yè)原核與真核mRNA結(jié)構(gòu)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第110頁(yè)遺傳密碼特點(diǎn)從原核生物到人類(lèi)都使用同一套密碼：通用性（universal），有例外密碼子排列含有方向性（direction）：5’3’三聯(lián)體密碼連續(xù)性（commaless）遺傳密碼含有簡(jiǎn)并性（degeneracy）：多個(gè)密碼子編碼同一個(gè)氨基酸反密碼子與密碼子配對(duì)含有擺動(dòng)性（wobble）基因表達(dá)專題培訓(xùn)第111頁(yè)遺傳密碼方向性和連續(xù)性遺傳密碼通用性基因表達(dá)專題培訓(xùn)第112頁(yè)遺傳密碼簡(jiǎn)并性基因表達(dá)專題培訓(xùn)第113頁(yè)遺傳密碼擺動(dòng)性基因表達(dá)專題培訓(xùn)第114頁(yè)tRNA是氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)工具細(xì)菌中有30～40種tRNA分子，真核生物有50種。tRNACCA-3’序列是氨基酸結(jié)合部位，每一個(gè)特異tRNA只能結(jié)合一個(gè)氨基酸，這種特異性是由氨基酰-tRNA合成酶決定。氨基酰-tRNA合成酶催化氨基酸結(jié)合到tRNA受體臂上，該過(guò)程稱為tRNA負(fù)載?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第115頁(yè)核糖體是蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所基因表達(dá)專題培訓(xùn)第116頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第117頁(yè)核糖體RNA是核糖體結(jié)構(gòu)與催化決定因子近年來(lái)對(duì)細(xì)菌核糖體高精度三維結(jié)構(gòu)研究，加緊了對(duì)這一分子機(jī)器認(rèn)識(shí)。已經(jīng)證實(shí)，大亞基肽酰轉(zhuǎn)移酶中心完全由RNA組成。RNA也在小亞基飾演中心角色：負(fù)載tRNA反密碼子環(huán)和mRNA密碼子都是和16S

rRNA相互作用，而不是小亞基蛋白質(zhì)。實(shí)際上，當(dāng)代核糖體很可能是從完全由RNA組成原始翻譯機(jī)器進(jìn)化而來(lái)?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第118頁(yè)核糖體有3個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)核糖體有3個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)，即A、P和E位點(diǎn)。A位點(diǎn)是氨基酰tRNA結(jié)合位點(diǎn)，P位點(diǎn)是肽酰tRNA結(jié)合位點(diǎn)，E位點(diǎn)是延伸多肽鏈轉(zhuǎn)移到氨基酰tRNA后釋放tRNA結(jié)合位點(diǎn)。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第119頁(yè)翻譯機(jī)器還需要其它成份20種氨基酸（AA）酶及眾多蛋白因子，如起始因子（initiationfactor，IF)）

、延長(zhǎng)因子（elongationfactor，EF）、釋放因子（releasefactor，RF）。ATP、GTP無(wú)機(jī)離子（Mg2+）基因表達(dá)專題培訓(xùn)第120頁(yè)以E.coli

翻譯為例，總結(jié)翻譯所需物質(zhì)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第121頁(yè)小結(jié)mRNA開(kāi)放閱讀框（蛋白編碼區(qū)）三聯(lián)密碼子決定了蛋白質(zhì)氨基酸排列次序。密碼子是通用、5’-3’方向、連續(xù)和簡(jiǎn)并，密碼子和反密碼子之間識(shí)別有擺動(dòng)性。細(xì)菌mRNASD序列、真核mRNA帽子和尾巴在翻譯中起關(guān)鍵作用。氨基酰-tRNA合成酶負(fù)責(zé)tRNA負(fù)載。核糖體有A、P、E三個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)。翻譯需要蛋白因子參加，包含IF、EF和RF?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第122頁(yè)

tRNA負(fù)載2基因表達(dá)專題培訓(xùn)第123頁(yè)氨基酰-tRNA合成酶分兩步使tRNA負(fù)載連接了氨基酸t(yī)RNA分子稱為負(fù)載tRNA。負(fù)載過(guò)程是氨基酸羧基與tRNA受體臂末端A2’或3’-OH形成酰基。形成?；幸粋€(gè)高能鍵。細(xì)胞內(nèi)存在20種氨基酰-tRNA合成酶，分別對(duì)應(yīng)20種氨基酸?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第124頁(yè)負(fù)載分兩步：（1）腺苷?；?，氨基酸與ATP反應(yīng)形成氨基酰-腺苷酸，釋放PPi；基因表達(dá)專題培訓(xùn)第125頁(yè)（2）tRNA負(fù)載：氨基酰-腺苷酸（依然與氨基酰-tRNA合成酶緊密結(jié)合）與tRNA結(jié)合?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第126頁(yè)氨基酰tRNA寫(xiě)法：aa-tRNAaa，如：Met-tRNAMetTrp-tRNATrp基因表達(dá)專題培訓(xùn)第127頁(yè)氨基酰-tRNA合成酶是高保真氨基酰-tRNA合成酶面臨著兩個(gè)主要挑戰(zhàn)：第一，它必須識(shí)別針對(duì)特定氨基酸一組正確tRNA；第二，它必須使這些同工tRNA負(fù)載正確氨基酸。tRNA受體臂和反密碼子環(huán)是合成酶識(shí)別關(guān)鍵位點(diǎn)，鑒于其主要性，這種決定性結(jié)構(gòu)有時(shí)被稱為“第二遺傳密碼”。合成酶除了催化口袋之外，還有編輯口袋可校正合成腺苷?；a(chǎn)物，以排除摻入錯(cuò)誤氨基酸，使保真度到達(dá)10-4?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第128頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第129頁(yè)翻譯過(guò)程3基因表達(dá)專題培訓(xùn)第130頁(yè)翻譯過(guò)程可分為三個(gè)階段多肽鏈合成能夠分為起始、延伸和終止三個(gè)階段。原核生物和真核生物蛋白質(zhì)合成在策略上有主要相同點(diǎn)和不一樣點(diǎn)。即使核糖體是蛋白質(zhì)合成中心，但各種輔助因子在各個(gè)階段也起著主要作用，而且也是蛋白質(zhì)合成得以快速和正確進(jìn)行所必須。最主要蛋白質(zhì)包含起始因子（IF）、延伸因子（EF）和釋放因子（RF），真核生物中分別稱eIF、eEF和eRF?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第131頁(yè)翻譯起始翻譯要成功地起始，必須有三個(gè)事件發(fā)生：第一，核糖體必須被募集到mRNA上；第二，負(fù)載tRNA必須置于核糖體P位點(diǎn)；第三，核糖體必須準(zhǔn)確地定位在起始密碼子上?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第132頁(yè)細(xì)菌與真核生物起始因子基因表達(dá)專題培訓(xùn)第133頁(yè)細(xì)菌翻譯起始細(xì)菌mRNA核糖體結(jié)合位點(diǎn)（SD序列）經(jīng)過(guò)與rRNA堿基配對(duì)而募集到小亞基上?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第134頁(yè)SD序列SD序列，即核糖體結(jié)合位點(diǎn)（RBS），是位于AUG上游8～13個(gè)核苷酸處一段富含嘌呤序列，5’-AGGAPuPuUUUPuPuAUG-3’，能與16S

rRNA3’端互補(bǔ)，而促進(jìn)mRNA翻譯起始?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第135頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第136頁(yè)起始tRNA（fMet-tRNAifMet）直接結(jié)合到細(xì)菌小亞基上。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第137頁(yè)三種起始因子指導(dǎo)包含mRNA和起始tRNA起始復(fù)合物裝配?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第138頁(yè)細(xì)菌翻譯起始基因表達(dá)專題培訓(xùn)第139頁(yè)真核生物翻譯起始真核細(xì)胞mRNA經(jīng)過(guò)5’帽子吸引核糖體；核糖體從mRNA5’端向3’端“掃描”而找到起始密碼子；起始位點(diǎn)Kozak共有序列：5’-CCPuCCAUGG-3’；翻譯起始因子使真核mRNA保持環(huán)狀?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第140頁(yè)真核生物翻譯起始基因表達(dá)專題培訓(xùn)第141頁(yè)翻譯起始因子使真核mRNA形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第142頁(yè)核糖體小亞基經(jīng)過(guò)“掃描”識(shí)別起始AUG基因表達(dá)專題培訓(xùn)第143頁(yè)翻譯延伸過(guò)程翻譯延伸過(guò)程由三個(gè)步驟組成：進(jìn)位、成肽、轉(zhuǎn)位，合稱核糖體循環(huán)。進(jìn)位：正確氨基酰tRNA置于A位點(diǎn)上；成肽：A位點(diǎn)氨基酰tRNA和P位點(diǎn)肽酰tRNA肽鏈間形成肽鍵，此反應(yīng)造成多肽鏈從P位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到A位點(diǎn)上；轉(zhuǎn)位：新形成A位點(diǎn)肽酰tRNA轉(zhuǎn)移到P位點(diǎn)。以上機(jī)制在原核和真核生物中是高度保守?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第144頁(yè)氨基酰tRNA由延伸因子EF-Tu送至A位點(diǎn)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第145頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第146頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第147頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第148頁(yè)EF-Ts促進(jìn)Tu-GTP形成基因表達(dá)專題培訓(xùn)第149頁(yè)肽鍵形成由23SrRNA催化基因表達(dá)專題培訓(xùn)第150頁(yè)肽酰轉(zhuǎn)移酶活性中心位于核糖體大亞基23SrRNA上，證實(shí)核糖體是一個(gè)核酶。肽鍵合成是由核酶催化。基因表達(dá)專題培訓(xùn)第151頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第152頁(yè)核糖體有各種機(jī)制排斥錯(cuò)誤氨基酰tRNA第一，只有當(dāng)密碼子-反密碼子正確配對(duì)時(shí)，16SrRNA兩個(gè)腺嘌呤殘基與配對(duì)堿基正確小溝之間才能形成正確氫鍵；基因表達(dá)專題培訓(xùn)第153頁(yè)第二，正確堿基配對(duì)使得結(jié)合氨基酰tRNAEF-Tu引發(fā)GTP水解和EF-Tu釋放；基因表達(dá)專題培訓(xùn)第154頁(yè)第三，只有堿基配對(duì)正確氨基酰tRNA在肽鍵形成過(guò)程中旋轉(zhuǎn)進(jìn)入正確位置時(shí)，才能保持與核糖體結(jié)合。這一旋轉(zhuǎn)易位稱為tRNA入位?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第155頁(yè)轉(zhuǎn)位依賴肽鍵形成與EF-G基因表達(dá)專題培訓(xùn)第156頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第157頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第158頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第159頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第160頁(yè)進(jìn)位成肽轉(zhuǎn)位肽鏈延伸（核糖體循環(huán)）總覽基因表達(dá)專題培訓(xùn)第161頁(yè)生成一個(gè)肽鍵消耗3個(gè)NTP和4個(gè)高能鍵一個(gè)ATP被氨基酰tRNA合成酶消耗（2個(gè)高能磷酸鍵）；二個(gè)GTP在進(jìn)位和轉(zhuǎn)位中被消耗（2個(gè)高能磷酸鍵）。所以，每個(gè)肽鍵形成消耗一個(gè)ATP和二個(gè)GTP，共4個(gè)高能磷酸鍵?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第162頁(yè)釋放因子在終止密碼子作用下終止翻譯當(dāng)翻譯碰到終止密碼UAA、UAG、UGA時(shí)，蛋白質(zhì)合成即告結(jié)束。此時(shí)進(jìn)入A位點(diǎn)不是tRNA，而是一個(gè)蛋白質(zhì)，稱為釋放因子。原核生物有三種釋放因子RF-1、-2、-3，RF-1識(shí)別UAA與UAG，RF-2識(shí)別UAA與UGA，RF-3是GTP結(jié)合蛋白，促進(jìn)RF與核糖體結(jié)合。真核生物有兩種釋放因子eRF1、eRF3。eRF1識(shí)別全部三種終止密碼子，eRF3為核糖體依賴GTP酶，幫助eRF1釋放合成多肽?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第163頁(yè)細(xì)菌翻譯終止基因表達(dá)專題培訓(xùn)第164頁(yè)核糖體再循環(huán)因子RRF和延伸因子EF-G幫助完成核糖體再循環(huán)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第165頁(yè)多聚核糖體基因表達(dá)專題培訓(xùn)第166頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第167頁(yè)小結(jié)細(xì)菌翻譯起始中，mRNASD序列與小亞基16SrRNA作用，將核糖體吸引到mRNA上。在IFs幫助下，fMet-tRNAifMet進(jìn)入P位點(diǎn)。真核mRNA經(jīng)過(guò)帽子和eIFs吸引小亞基，小亞基以5’-3’方向沿著mRNA掃描，直到遇見(jiàn)AUG。細(xì)菌與真核生物大亞基都只在AUG被識(shí)別后才結(jié)合mRNA。EF-Tu催化進(jìn)位，23SrRNA催化成肽，EF-G催化轉(zhuǎn)位。RFs識(shí)別終止密碼子，并釋放成熟肽鏈?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第168頁(yè)細(xì)菌與真核生物基因表示差異細(xì)菌真核生物mRNA多順?lè)醋訂雾樂(lè)醋愚D(zhuǎn)錄生成mRNA轉(zhuǎn)錄生成hnRNA需加工轉(zhuǎn)錄與翻譯耦聯(lián)核內(nèi)轉(zhuǎn)錄，胞漿翻譯核糖體30S＋50S＝70S40S＋60S＝80S翻譯起始fMet-tRNAifMetMet-tRNAiMet小亞基先結(jié)合mRNA小亞基先結(jié)合tRNAimRNA定位依賴SD序列定位依賴于“掃描”3種IFs10種以上eIFs延伸EF-Tu、Ts、GeEFs終止3種RFeRF1、eRF3基因表達(dá)專題培訓(xùn)第169頁(yè)折疊與修飾4基因表達(dá)專題培訓(xùn)第170頁(yè)翻譯生成多肽鏈必須經(jīng)過(guò)加工才能成為有功效蛋白質(zhì)。這些加工步驟包含：化學(xué)修飾、折疊、亞基聚合等，其中最主要是折疊。蛋白質(zhì)合成后經(jīng)靶向運(yùn)輸?shù)诌_(dá)細(xì)胞特異空間?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第171頁(yè)新生肽鏈經(jīng)歷翻譯后修飾末端修飾：肽鏈N-和C-末端有切除和/或化學(xué)修飾水解加工多蛋白水解加工可產(chǎn)生各種肽鏈

內(nèi)含肽（intein）切除造成外顯肽（extein）連接基因表達(dá)專題培訓(xùn)第172頁(yè)蛋白水解加工基因表達(dá)專題培訓(xùn)第173頁(yè)內(nèi)含肽剪切基因表達(dá)專題培訓(xùn)第174頁(yè)氨基酸殘基化學(xué)修飾個(gè)別氨基酸可進(jìn)行甲基化和乙酰化修飾

蛋白質(zhì)糖基化是一個(gè)復(fù)雜化學(xué)修飾一些蛋白質(zhì)加入異戊二烯基團(tuán)結(jié)合蛋白質(zhì)加入輔基大多數(shù)蛋白質(zhì)有二硫鍵形成基因表達(dá)專題培訓(xùn)第175頁(yè)糖基化基因表達(dá)專題培訓(xùn)第176頁(yè)甲基化乙?；愇於┗虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第177頁(yè)肽鏈折疊兩種模型肽鏈折疊是按等級(jí)進(jìn)行：

1.在數(shù)毫秒內(nèi)二級(jí)結(jié)構(gòu)即沿多肽鏈形成。蛋白形成緊密但未折疊結(jié)構(gòu)，將其疏水基團(tuán)置于內(nèi)部，與水隔離；

2.其后數(shù)秒或數(shù)分鐘內(nèi)，二級(jí)結(jié)構(gòu)相互作用，通常經(jīng)過(guò)一系列中間體構(gòu)象，三級(jí)結(jié)構(gòu)逐步成形。多肽鏈經(jīng)過(guò)非極性殘基間疏水作用介導(dǎo)，自動(dòng)折疊成一個(gè)稱之為“熔球”緊密結(jié)構(gòu)?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第178頁(yè)幾個(gè)輔助性蛋白：1.分子伴侶蛋白(molecularchaperone)2.蛋白二硫鍵異構(gòu)酶(proteindisulfideisomerase,PDI)3.肽脯氨酰順-反異構(gòu)酶(peptidyl-prolylcis/transisomerase,PPI)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第179頁(yè)分子伴侶參加蛋白質(zhì)折疊分子伴侶功效：封閉待折疊蛋白暴露疏水區(qū)段；創(chuàng)建一個(gè)隔離環(huán)境，蛋白質(zhì)可互不干擾在此折疊；促進(jìn)折疊和去聚合；碰到應(yīng)激，使折疊蛋白質(zhì)去折疊。分子伴侶：細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)幫助其它多肽完成正確折疊、組裝、轉(zhuǎn)運(yùn)和降解蛋白質(zhì)?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第180頁(yè)核糖體結(jié)合分子伴侶：觸發(fā)因子（triggerfactor，TF）新生鏈相關(guān)復(fù)合物（nascentchain-associatedcomplex，NAC）非核糖體結(jié)合分子伴侶：

70KD/40KD熱休克蛋白（heatshockprotein,Hsp）家族

60KD/10KD熱休克蛋白家族（伴侶素家族）分子伴侶有核糖體結(jié)合和非核糖體結(jié)合兩類(lèi)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第181頁(yè)（1）熱休克蛋白70（Hsp70）兩個(gè)主要功效域?yàn)檎郫B所必需還需要輔助因子Hsp40和GrpE?；虮磉_(dá)專題培訓(xùn)第182頁(yè)基因表達(dá)專題培訓(xùn)第183頁(yè)（2）大腸桿菌