生物學、22.基因表現

 22.基因表現

核苷酸三連體轉錄，AUCG，核醣體轉譯，   m > t > r -RNA    MTR

    轉錄(Transcription)：由DNA造出傳訊者mRNA，起始、延伸、終止  (複製不用岡崎片段)
    轉譯(Translation)：解碼mRNA核苷酸序列(*20)，tRNA識別，rRNA催化，生成對應氨基酸

*真核核糖體(rRNA)由細胞核核仁合成，信號識別粒子SPR識別粗糙內質網膜的相應受體

*原核生物無核膜，製作mRNA(多順反子)時核蛋白體同時附著轉譯，mRNA無轉錄後加工

真核轉錄：細胞核內進行，轉錄也是5'端→3'端。 只DNA其中一股轉錄

    起始：RNA聚合酶II和轉錄因子自開口5’~3’搜尋啟動子，解開DNA開始轉錄

                 DNA轉錄啟動子 TATAAA=  [ TATA box ]
    延伸：RNA聚合酶3'端→5'端讀取，由5'端→3'端合成新RNA股，可同時轉錄多條mRNA

            內含子：非編碼無用DNA，負責分開外顯子，轉錄到mRNA但轉譯時被剪去

                            固定為5-GU....AG-3  ( 5-AU....AC-3  )

            外顯子：剪接後保存，可被表現為蛋白質

    終止： 轉錄出 AAUAAA本體轉錄終止子，多GC髮夾區，或 ρ-依賴轉錄終止子(Rho)，

                                                                   之後多約30個備用核苷酸，聚合酶失活與DNA分離。

轉錄後加工：

   

   mRNA：5'加帽(5-capping)，3'加尾(3-polyA)，保護不被水降解、助5’端接合核糖體

                   甲基化濃縮使不表現                  

   tRNA：剪切5'-、3'-OH端，3'進行連接-ACC；甲基化；脫氨反應，最多修飾核苷酸

   rRNA(核糖體RNA)：剪切；甲基化；原核生物70S  真核生物80S ； 5SRNA直接參與

           剪接：5’3’加保護或修飾後，RNA進行剪接：真核轉錄本有90%非編碼核苷酸(內含子)

                                        剪接訊號：U1snRNA內含子核苷酸剪接點，讓核苷酸產生轉酯化

            以snRNPs胞小核糖核蛋白催化剪接體，剪下內含子，辨識+連接兩邊外顯子exon

*DNA聚合酶 I 以 5-3 移除RNA引子，DNA聚合酶 II 協助修復，DNA聚合酶 III負責合成新股

*TFIIH：同時參與DNA 修復及RNA 轉錄

*核糖核酸酶：有酵素功能的RNA=部分小生物自我剪接RNA

*內含子：幫助選擇性剪接組合不同外顯子，無效區域可增加等位基因互換可能=新組合

*外顯子數目=內含子+1  外 內 外 內 外 ； 肌肉內含子：5’GU…AG3’

出處：維基百科

出處：維基百科

轉譯：  64種密碼子(幾乎全物種通用)：AUG=起始子=甲基胺酸； UAA UGA UAG=終止子 

原核轉譯：無核模，細胞質直接轉錄+譯

        起始：70S核糖體與mRNA起始密碼子AUG結合，tRNA將氨基酸運至核糖體

                          起始因子IF-1,2,3，消耗GTP能量啟動

        延長：核醣體A位，tRNA-反密碼子和mRNA密碼子互補鹼基配對，組合氨基酸

                           延長因子EF-Tu ,-Ts, -G，消耗GTP

        終止：核糖體遇到三個終止密碼子 (UAA UGA UAG)，終止，氨基酸編碼後以肽鍵接合

真核轉譯：核糖體(rRNA)主導，需多種真核起始因子 (eIF1識別AUG，eIF4E識別5’端帽...)

    起始：甲硫氨酸起始tRNA結合到40S核糖小亞基上，形成43S前起始複合物，

              前起始複合物結合mRNA的5'端，找到起始密碼子AUG，形成48S複合物，

               60S核糖體大亞基結合48S，形成80S起始複合物。

    延長：啟動子tRNA進入核糖體的P位點，A位點接收胺醯-tRNA，互補鹼基配對組合

    終止：釋放因子eRF1辨識三個終止密碼子 (UAA UGA UAG)，

                                                                   將核糖體大小次單元分解，釋放完整的多肽

    

 tRNA：3'端CCA=胺基酸酯化連接位，5'端磷酸，中段為反密碼子三聯體(與mRNA鹼基互補

                    20種專一性編碼， 水解ATP形成共價鍵 =胺醯tRNA

搖晃現象：tRNA反密碼子可辨識多個mRNA鹼基

核糖體(蛋白質+ rRNA)轉譯：促進tRNA結合mRNA >轉錄rRNA基因，細胞質蛋白質組裝次單位

核糖體有一個mRNA結合位與三個tRNA結合位(A:結合新tRNA、P:結合帶胜肽練tR、E: tR離開 

新胺基酸由成長練C端加入，延伸因子參與，辨識.組裝.移位，辨識和移位(各-1GTP能量)

mRNA自5’~3’滑過核糖體，當A位出現UAA UGA UAG終止子時，釋放因子RF結合終止子，

        (作為酵素形成胜肽鍵)水解P位多肽練與tRNA鍵結，自出口隧道釋出 (分裝-2 GTP能量) 

      *聚核糖體：可一次做出多個mRNA胜肽複本                     * GTP~GDP+pi

轉譯後摺疊修飾：酵素+伴護蛋白，接糖、脂質、磷酸基~三/四級結構

游離核糖體：細胞質中蛋白質；ER粗糙內質網附核糖體：製造分泌至胞外/內膜自用的蛋白質

                 訊號辨識顆粒SRP RNA：帶核糖體/多胜肽至內質網接收器

突變：

        複製、修復、重組時受到：UV(TT啶二聚物)、化學(插入/改變鹼基)

        大型突變(片段)：易位、重覆、倒位   (插入/缺失=匡移突變，之後整段錯誤)

         點突變：取代 >緘默(內含子不影響)，無意義 (變更為終止子=無效蛋白質)

         誤義(錯誤蛋白質)=鐮刀紅血球 B蛋白點突變

  *突變或甲基化都可能導致基因不表現

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