翻译和翻译后的调控

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1、第十九章翻译和翻译后的调控第一节翻译水平的调控基因在翻译水平的调控有多种方式，不同细胞采取的方式不同；翻译水平的调控主要有两个方面：1）根据细胞状态决定是否翻译－合成大量蛋白质；2）对已有mRNA的微调机制－蛋白质质和量。一、翻译过程翻译（Translation）：以mRNA为模板，在核糖体上合成蛋白质多肽的过程。参与转译的分子：mRNA、tRNA、rRNA、蛋白质。翻译的三阶段：起始、延伸和终止。二、RNA寿命对蛋白质合成的调控1、RNA寿命由3'末端非翻译区的序列决定32、RNA降解与细胞正常功

2、能的维持三、激素对RNA稳定性的影响第二节早期发育中卵源RNA翻译调节一、卵源mRNA的类型、分布特点及对发育的调控2、卵源mRNA对胚胎发育的调控3、卵源mRNA分布特点及作用方式二、卵源mRNA翻译调控机制三、胚胎基因组的激活1、动物胚胎发育的进程快慢在不同类型动物中差异很大：如同样受精24h，果蝇已孵化并忙碌进食、两栖类处于原肠晚期或神经胚早期、海胆才到达囊胚晚期或原肠胚早期、哺乳类的小鼠刚完成第一次卵裂、而人类在受精后30才完成第一次卵裂。2、不同动物早期胚胎发育中，由母性调控转向合子型调控

3、的时间和速度不同：大多数动物在胚胎发育早期由母体效应因子调控而胚胎基因组失活，但有些动物在受精后胚胎基因组立即开始转录。3、在爪蟾的的胚胎发育中，整个卵裂期（直到囊胚中期）依赖于母源储存物的调控，但第十二次卵裂是一个转折点，这时开始胚胎基因组的转录。研究发现，各种基因激活的时间不同，最早的基因由卵母细胞的母体效应因子激活。如OZ-1蛋白是发育中卵母细胞产生的第一种转录因子，能与一种14bp的DNA序列结合（存在与转折点上几个基因启动子中）开启核基因转录。这种在囊胚中期转折点胚胎基因组由母体效应因子激

4、活的观点得到美西螈O基因突变研究结果的支持。4、在果蝇胚胎发育中也存在着一个囊胚中期转折点，此时由母体效应因子RAN和蛋白质控制的发育转向胚胎基因组表达产物的调控。这种转化最早发生在第10次核分裂后出现。典型例子是在果蝇胚轴形成中母源性效应因子（BICOID、HUNCHBACK、NANOS和CAUDL）对胚胎基因组基因如（缺口基因）的激活，后引起一系列核基因组（如成对控制基因、体节极性基因、同源异型基因等）开始转录。5、海胆没有明显的囊胚中期转折点，其胚胎基因组在早期发育中就起作用，从雌、雄核融合之

5、前胚胎基因组就开始低水平的转录，其mRNA和母体效应因子mRNA共同控制发育。6、哺乳类、海鞘、线虫和软体动物胚胎在第一个细胞周期内开始胚胎基因的转录。总之，一般最初的发育都由储藏在卵母细胞质中的mRNA和蛋白质控制。但在哺乳动物和其他少数物种，胚胎基因组在母源性mRNA降解之前很久就被激活，由两套mRNA同时进行翻译和控制发育，当母体效应因子mRNA被降解后则完全由胚胎基因组表达产物控制发育。第三节幼体和成体基因的翻译调控翻译水平的调控是发育基因表达调控的一个重要机制，而且广泛地分布于许多动物的多

6、种基因表达之中：如离子结合蛋白、血红蛋白等。一、离子结合蛋白的翻译调控二、血红蛋白翻译水平的调控-------翻译调控与蛋白质合成的协调性血红素分子具有调控血红蛋白各成分比例合成的功能，通过调节使a-珠蛋白:β-珠蛋白：血红素比例为2:2:4。调节途径有两种：1）停止未结合的血红素合成。2）多余血红素刺激珠蛋白的产生。三、RNA编辑四、转录后的调控1、蛋白质前体的修饰（酶原－酶）；1）剪切（胰蛋白酶原）2）乙酰化（结晶蛋白N-端）3）磷酸化（鱼精蛋白）2、选择性灭活1）本身降解2）与抑制性配体结合3

7、、被运输到细胞特定区域如被暂时限度于膜、溶酶体、核或线粒体等4、与其他蛋白质组装成功能蛋白。如血红蛋白、微管、核糖体等。第三节关于发育的几点启示一、秀丽新小杆线虫发育的分子调控者－－－3末端非翻译区二、秀丽新小杆线虫幼虫基因表达的调控秀丽新小杆线虫具有一套格外精细的幼虫基因表达的调控机制。LIN-14是个高水平的转录因子，由它确定早期幼虫器官原基的蛋白质合成。通过LIN-14基因的激活而阻止LIN-14蛋白质的合成，因为该基因编码的蛋白质可以结合到LIN-14mRNA的3末端非翻译区并阻止其翻译。三

8、、卵母细胞中mRNA的定位（见果蝇前后轴形成基因调控）四、维持分化状态：3末端UTR可能对某些组织分化维持是必须的，如肌肉细胞蛋白质的作用。五、翻译效率假说（见前）六、其他控制体系mRNA5末端甲基化修饰、mRNA暂时掩蔽等（见前）第十九章思考作业一、解释名词：3'UTRRNA编辑二、以果蝇体轴形成中的基因调控简述母源性mRNA的分布特点、作用方式及其调控过程。