原核生物真核生物基因表达比较PPT课件.pptx

《原核生物与真核生物基因表达比较》 基因表达是生命活动的基础，原核生物与真核生物在这一过程中的差异显著，反映出生物进化的多样性和复杂性。本课件将深入探讨两者基因表达的不同之处，从转录到翻译的整个过程。 一、转录过程 1. 原核生物的转录： 原核生物如细菌，其基因表达主要由单一的RNA聚合酶催化，不需要复杂的辅助因子。模板DNA、NTPs（包括ATP、UTP、CTP、GTP）和RNA聚合酶I、II、III共同参与。原核生物基因没有内含子，转录生成的mRNA无需剪接，可以直接作为翻译模板。 2. 真核生物的转录： 真核生物，如人类，具有更复杂的转录机制，需要多种类型的RNA聚合酶以及多种转录因子的协同作用。其基因包含内含子和外显子，转录后的mRNA需要经过剪接、修饰才能成为成熟的mRNA。启动子区域包含TATA盒和其他顺式作用元件，如GC盒和CAAT盒，这些元件影响转录效率。 二、转录起始 1. 原核生物的转录起始： RNA聚合酶全酶与启动子结合，形成闭合转录复合体，局部解开DNA双链，形成开放转录复合体，开始合成RNA链。 2. 真核生物的转录起始： 真核生物的RNA聚合酶不直接与DNA结合，而是通过多种转录因子形成转录起始复合物。这些转录因子识别启动子区域并帮助RNA聚合酶定位。 三、转录延长 1. 原核生物的转录延长： 在此阶段，RNA聚合酶核心酶会继续合成RNA，形成羽毛状结构，允许转录和翻译同时进行。 2. 真核生物的转录延长： 与原核生物类似，但因有核膜存在，真核生物的转录与翻译无法同步进行。 四、转录终止 1. 原核生物的转录终止： 有两种方式，依赖ρ因子和非依赖ρ因子的终止。ρ因子通过识别特定RNA序列和解螺旋活性来终止转录。 2. 真核生物的转录终止： 通常在终止序列AATAAA和GTGTGT之后，转录产物会添加多聚腺苷酸尾巴，并随后脱离DNA模板。 五、翻译过程 1. 原核生物的翻译： 原核mRNA通常为多顺反子，即一个mRNA可以编码多个蛋白质，这使得多个功能相关的蛋白质可以在同一转录产物上被合成。 2. 真核生物的翻译： 真核mRNA为单顺反子，每个mRNA只编码一种蛋白质。此外，真核生物的mRNA在转录后还需经历剪接、帽化和poly(A)尾巴添加等修饰。 总结，原核生物与真核生物基因表达的主要区别在于转录的复杂性和mRNA的处理，这反映了两种生物在进化上的适应性和生物功能的精细调控。理解这些差异对于生物学研究和医学应用具有重要意义。