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问答题说明真核生物基因表达调节机制的主要特点。

题目
问答题
说明真核生物基因表达调节机制的主要特点。
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相似问题和答案

第1题:

简单比较原核与真核基因表达调节的总体异同。


正确答案:原核生物:
1、调控方式以转录调控为主;
2、调控机制以开关机制为主;
3、调控信号以营养水平和环境变化为主。
真核生物:
1、调控范围更大;
2、严格的时空限制;
3、调控信号以发育阶段和激素水平为主。

第2题:

试简要说明真核生物DNA水平上的基因表达调控方式。


正确答案:一、基因丢失:是在有些低等真核生物的个体发育过程中,细胞分化时一些不需要的基因被消除的现象。如马蛔虫:体细胞分化中,某些DNA片段丢失
二、基因扩增:在某些情况下,基因组中的某些特定基因会复制产生许多拷贝,使得这种基因数量专一性地大量增加。
三、基因重排:基因从远离启动子的位置移到距离启动子近的位置,从而启动转录。基因重排使细胞能利用几百个抗体基因的片段,组合变化而产生能编码达108种不同抗体的基因。
四、基因变换:由于DNA片段缺失使调控区和新受体基因连接成新基因,使原来无活性基因转变为有活性。如:β珠蛋白基因的调控表达
五、基因移位:转座子转座,产生突变或新的基因。
六、DNA修饰:DNA甲基化和去甲基化。

第3题:

举例说明原核生物基因表达的调节。
基因表达调节的机制。可以用Jocob和Monod提出的操纵子学说来解释。以乳糖操纵子为例,说明分解代谢的调节。乳糖操纵子由启动基因,操纵基因和结构基因组成,此外,还有一个调节基因,它编码产生阻遏蛋白。当培养基中有乳糖存在时,乳糖作为诱导物与阻遏蛋白结合,阻止阻遏蛋白与操纵基因结合,结构基因得以表达;结果培养基中的乳糖被分解供给细胞。
再以色氨酸操纵子为例,说明合成代谢的调节。当细胞中色氨酸过量时,由调节基因表达产生的阻遏蛋白与色氨酸结合成为有活性的阻遏蛋白,与操纵基因结合,阻止结构基因表达。色氨酸的调节基因与操纵子结构基因不连锁。

第4题:

比较说明原核生物与真核生物在基因表达水平上的异同。


正确答案:真核生物和原核生物在基因表达调控上的巨大差别是由两者基本生活方式不同所决定的。
原核生物主要通过转录调控以开启或关闭某些基因来适应环境条件尤其是营养水平的变化。真核生物基因调控范围更加宽广,并能在特定时间和特定细胞中激活特定的基因从而实现预定的、有序的、不可逆转的分化、发育过程,并使生物的组织和器官保持正常功能。

第5题:

简述真核生物转录水平的基因表达调控机制。


正确答案:转录水平调控是真核基因调控的主要水平,主要通过反式作用因子,顺式作用元件与RNA pol相互作用完成。调控作用主要是反式作用因子通过结合顺式作用元件后影响转录起始复合物的形成①转录起始复合物的形成调控:
1.TFⅡD结合TATAbox→Pr.-DNA复合物2.RNA pol识别并结合TF ⅡD-DNA复合物→闭合复合物3.其它转录因子结合RNA pol →开放性复合物;反式作用因子的作用主要是→促进或抑制上述3步反应;反式作用因子通过顺式作用影响转录起始复合物的形成。
其特点是:具有三个功能域即DNA识别结合域、转录活化域和调节结构域。具有识别启动子和增强子的功能;其调节作用有正负两方面作用
②反式作用因子是真核细胞内重要的基因表达调控蛋白;
③转录起始是由多种激活的反式作用因子进行复合调控;1.反式作用因子的激活方式多样反式作用因子的激活通过以下几种方式进行。
(1)通过基因表达产生反式作用因子是激活方式之一
(2)共价修饰调节蛋白的活性
(3)与配体结合引起功能变化
(4)蛋白质与蛋白质相互作用
2.反式作用因子与顺式元件结合发挥调节功能反式作用因子被激活后,即可识别并结合上游启动子元件和增强子中的保守性序列,对基因转录发挥调节作用
3.反式作用因子作用的方式有多种模式,包括成环靠拢、扭曲变形、滑动选点和Oozing;
4.反式作用因子的组合式调控使调控更为精确。

第6题:

举例介绍真核生物在不同水平上实现蛋白基因调控表达的机制。


正确答案: 真核生物基因表达受到多级调控系统的调节,可以包括:转录前水平调节、转录水平调节、转录后水平调节、翻译水平调节、翻译后水平调节等。转录前水平的调节主要指染色体DNA的断裂、删除、扩增、重排、修饰和异染色质化等改变基因结构和活性的过程。转录水平的调节包括染色质的活化和基因的活化。转录后水平的调节包括转录产物的嘉禾和转运的调节;通过不同方式的拼接可产生不同的mRNA。翻译水平的调节主要是控制mRNA的稳定性和有选择的进行翻译。翻译后水平的调节主要控制多肽链的加工和折叠;通过不同方式的加工可产生不同的活性多肽。
e.g.1. 染色体丢失:某些低等真核生物,如蛔虫,在其发育早期卵裂阶段,所有分裂细胞出一个外,均将异染色质部分删除掉,从而使染色质减少约一半。而保持完整基因组的细胞则成为下一代的生殖细胞。推测所删除的DNA仅对生殖细胞是必需的。在此加工过程中DNA必定发生切除并重新连接。
e.g.2 真核生物可以通过异染色质化而关闭某些基因的表达。如雌性哺乳动物细胞有两个x染色体,其中一个高度异染色质化而永久失去活性。
e.g.3 顺式作用元件:如增强子,存在于真核细胞中,能显著加强转录活性,由比较集中的保守序列组成,它与启动子的相对位置无关,也无方向性。无论在启动子的上游下游,都对其有作用,同时具有组织特异性,往往优先或只能在某种类型的细胞中发挥作用。
e.g.4 顺式作用元件: 如绝缘子: 在染色体结构域的边界,可阻止增强子对区域外启动子的影响。
e.g.5  mRNA前体通过不同的拼接途径可产生不同的mRNA。如抗体基因的准连转录产物经过不同的拼接方式可以经翻译形成两种抗体分子:分泌型和膜结合型抗体

第7题:

举例说明磷酸化对真核生物基因表达的影响。


正确答案:蛋白质磷酸化主要影响细胞信号转导进而影响基因表达。
举例:在糖原代谢过程中,激素与其受体在肌细胞外表面相结合,诱发细胞质cAMP的合成并活化A激酶,后者再将活化磷酸基团传递给无活性的磷酸化酶激酶,活化糖原磷酸化酶,最终将糖原磷酸化,进入糖酵解途径并提供ATP。(cAMP介导的蛋白质磷酸化过程)

第8题:

真核生物基因大部分使用正调节机制的原因是什么?


正确答案: (1)染色质内储存的DNA使大部分启动子具有不可接触性。因此,在其他调节作用不在的时候基因总是沉默的。染色质结构造成许多启动子难以接触,因而阻遏子与DNA结合以阻止RNA聚合酶对启动子的接近(起负调节作用)就显得多余了。
(2)真核基因组太大,调节蛋白对特殊DNA顺序的结合特异性降低.特异顺序在大的基因组中随机存在于不同位点的几率增加。改进特异性的方法之一是使用多个调节蛋白。由几个不同蛋白的结合顺序框定正确的转录起点使其随机性可以忽略不记。如果使用几种负调节蛋白则不能改善其特异性,因为一个阻遏蛋白的结合就足以阻遏RNA聚合酶的转录。但是如果是几个正调节蛋白,它们必定各自有自己的DNA结合顺序,如果这些蛋白形成复合物,转录起始的特异性就可被改善。在一个大的基因组中正调节更简单,更有效率。如果在人体的100000个基因使用负调节机制,那么,每个细胞必须合成足够浓度的100000个不同阻遏蛋白以进行特异性结合。这对细胞是非常不经济的。在正调节中,大多数基因通常处于无活性状态(即RNA聚合酶不结合启动子)。细胞只要选择性地合成一组激活蛋白就可以激活一套细胞所需的基因的转录。

第9题:

真核生物基因表达调控与原核生物相比有什么异同点?


正确答案: 不同点:
1、原核细胞的染色质是裸露的DNA,而真核生物细胞染色质则是由DNA与组蛋白紧密结合形成的核小体。在原核生物中,染色质结构对基因的表达没有明显的调控作用,而在真核生细胞中这种作用十分明显。
2、在原核基因转录的调控中,既有用激活物的调控(正调控),也有用阻遏物的调控(负调控),二者同种重要,而真核细胞中虽然也有正调控成分和负调控成分,但主要是正调控,且一个真核基因通常都有多个调控序列,必须有多个激活物同时特异地结合上去并协同作用,才能调节基因的转录。
3、原核基因的转录翻译通常是偶联的,而真核生物在时空上是分开的,调控更复杂。
4、调控特异性表达机制(细胞特异性或组织特异性)。
相同点:
1、转录水平调控和转录后水平调控,并以转录水平调控为重要
2、结构基因上游和下游(甚至内部)存在许多特异的调控成分,并依靠异蛋白质因子与这些调控成分的结合与否调控基因的转录。
3、共同的起源与相同的分子基础

第10题:

下列哪一项是真核生物可调节基因的表达调控特有的机制?()

  • A、基础转录因子
  • B、衰减子
  • C、RNA聚合酶
  • D、增强子

正确答案:D