原核表达个人观点：表达前的分析比什么都重要
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发布时间：2022-04-22 07:16
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时间：2022-06-17 09:46
真核细胞的基因结构 在遗传学上通常将能编码蛋白质的基因称为结构基因。真核生物的结构基因是断裂的基因。一个断裂基因能够含有若干段编码序列，这些可以编码的序列称为外显子。在两个外显子之间被一段不编码的间隔序列隔开，这些间隔序列称为内含子。每个断裂基因在第一个和最后一个外显子的外侧各有一段非编码区，有人称其为侧翼序列。在侧翼序列上有一系列*序列（图3-3），主要包括启动子、增强子、终止子等。
启动子启动子主要包括以下两个序列：①在5′端转录起始点上游约20～30个核苷酸的地方，有TATA框（TATA box）。TATA框是一个短的核苷酸序列，其碱基顺序为TATAATAAT。TATA框是启动子中的一个顺序，它是RNA聚合酶的重要的接触点，它能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录。当TATA框中的碱基顺序有所改变时，mRNA的转录就会从不正常的位置开始。②在5′端转录起始点上游约70～80个核苷酸的地方，有CAAT框（CAAT box）。CAAT框是启动子中另一个短的核苷酸序列，其碱基顺序为GGCTCAATCT。CAAT框是RNA聚合酶的另一个结合点，它的作用还不很肯定，但一般认为它控制着转录的起始频率，而不影响转录的起始点。当这段顺序被改变后，mRNA的形成量会明显减少。
增强子在5′端转录起始点上游约个核苷酸以远的位置，有些顺序可以起到增强转录活性的作用，它能使转录活性增强上百倍，因此被称为增强子。当这些顺序不存在时，可大大降低转录水平。研究表明，增强子通常有组织特异性，这是因为不同细胞核有不同的特异因子与增强子结合，从而对不同组织、器官的基因表达有不同的*作用。例如，人类胰岛素基因5′末端上游约个核苷酸处有一组织特异性增强子。在胰岛素β细胞中有一种特异性蛋白因子，可以作用于这个区域以增强胰岛素基因的转录。在其他组织细胞中没有这种蛋白因子，所以也就没有此作用。这就是为什么胰岛素基因只有在胰岛素β细胞中才能很好表达的重要原因。
终止子在3′端终止的下游有一个核苷酸顺序为AATAAA，这一顺序可能对 mRNA的加尾（mRNA尾部添加多聚A）有重要作用。这个顺序的下游是一个反向重复顺序。这个顺序经转录后可形成一个发卡结构（图3-4）。发卡结构阻碍了RNA聚合酶的。发卡结构末尾的一串U与转录模板DNA中的一串A之间，因形成的氢键结合力较弱，使mRNA与DNA杂交部分的结合不稳定，mRNA就会从模板上脱落下来。同时，RNA聚合酶也从DNA上解离下来，转录终止。AATAAA顺序和它下游的反向重复顺序合称为终止子，是转录终止的。
原核细胞的基因结构 原核生物的基因结构多数以操纵子形式存在（见课本第二节中的乳糖操纵子），即完成同类功能的多个基因聚集在一起，处于同一个启动子的*之下，下游同时具有一个终止子。两个基因之间存在长度不等的间隔序列，如与乳糖代谢有关酶的基因。在距转录起始点-35和-10（转录起始点上游的核苷酸序列为“-”，下游的核苷酸序列为“+”）附近的序列都有RNA聚合酶识别的。RNA聚合酶先与-35附近的序列（称为Pribn-ow框）结合，然后才与-10附近的序列（称为Sexta-框）结合。至于RNA聚合酶是如何从一个位置转到另一个位置的，目前尚不清楚。RNA聚合酶一旦与-10附近序列结合，就立即从识别位点上解离下来，DNA双链解开，转录开始。除启动子外，往往还有一些*转录的其他因子，如调节基因和操纵基因。
原核生物基因转录终止之前同样有一段回文序列结构，称为终止子，它的特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的，并使其从DNA模板链上脱离下来。
真核细胞基因中碱基顺序的一般特点 基因的化学本质是DNA。在原核细胞中一般只有一个大型的DNA分子，在这个DNA分子中，大约1 个碱基对相当于一个基因。病毒的DNA或RNA约含有几万个碱基，可以构成十几个基因。细菌的DNA约含有几百万个碱基，可以构成几千个基因。
真核细胞的基因组要比原核细胞复杂得多。如人体的细胞中有两个基因组，每个基因组的DNA约有3×个碱基对，长度可达1.1 m左右。根据基因组DNA中碱基顺序重复出现的程度，可以把它分为高度重复顺序、中度重复顺序和单一顺序。
高度重复顺序通常是由很短的碱基顺序组成的，约含有2～个碱基对，其中有的特定顺序只有2～6个碱基对，但重复频率可达以上，如（CA）n。一些高度重复顺序常常集中在染色体的着丝粒区，其功能可能与减数过程中同源染色体的配对有关。还有一些高度重复顺序在基因组中散在分布，构成基因的间隔或维持染色体的结构。
中等重复顺序是由几百至几千个碱基对组成的。不同的中等重复顺序差别较大，平均含有个左右的碱基对，在基因组中的重复频率一般为～次。例如人类特有的ALu顺序大约有个碱基对。这一顺序在基因组中散在分布，平均每5 个碱基对中就有一个ALu顺序。ALu顺序的功能，目前了解的还不多，可能与转录的调节有关。
单一顺序又称非重复顺序，在基因组中只有一个特定顺序，一般由～1 个碱基对组成，它们是编码细胞中各种蛋白质和酶的结构基因。
希望这些对你有帮助!
