植物细胞核与叶绿体基因的双向调控作用

在长期进化过程中,叶绿体与细胞核已形成高度适应性。在分子水平上,两者的基因表达存在着复杂的双向调控作用。细胞核的众多基因对叶绿体基因的转录、转录后加工以及翻译等过程发挥着普遍的调节作用,而叶绿体通过四吡咯信号以及自身氧化还原状态的改变调控着细胞核基因的表达。双向调节方式的存在从分子水平上说明了细胞核与叶绿体在功能上的相互适应。然而,细胞核与叶绿体基因表达双向调控的详细机制还有待研究。     

叶绿体基因表达调控的研究进展

在植物生长和发育过程中,叶绿体基因表达包括两个方面：一方面在光照条件下质体转化成为叶绿体,一系列质体基因激活,表达叶绿体所必需的基因产物;另一方面叶绿体中由于环境条件变化引起基因表达的改变。叶绿体基因表达调控的机制主要包括转录水平、转录后的mRNA加工、mRNA稳定性和翻译水平的调节,并且在各个步骤中多种核编码蛋白因子的参与也起着重要的作用。     

MnSOD基因表达调控的研究进展

MnSOD是生物体内重要的氧自由基清除剂, 具有抗氧化和抗肿瘤作用。MnSOD基因的表达调控是一个复杂的过程, 多种转录因子、细胞信号分子和细胞信号通路参与其中。MnSOD基因的表达调控包括转录调控、转录后调控和翻译调控3个方面。转录调控是MnSOD基因表达调控的第一个层次, 在MnSOD基因表达的过程中起重要作用。它主要是通过调节与MnSOD基因转录相关的转录因子活性来实现的, 例如特异蛋白-1 (SP-1)、激活蛋白-2(AP-2)、激活蛋白-1(AP-1)、核因子-卡巴B(NF-κB)等。药物和金属离子就是通过改变这些转录因子的活性来调控MnSOD基因表达的, 另外某些基因的突变和缺失也能改变这些转录因子的活性。转录后调控主要体现在改变mRNA的稳定性或mRNA的翻译上。翻译调控则是对MnSOD多肽的编辑、修饰并与相应的金属离子结合及定位的调控。近年来发现了一种线粒体MnSOD的锰转运因子, 它对MnSOD活性的调控起重要作用。文章综述了这一研究领域的一些进展, 着重讨论了MnSOD基因的转录调控和翻译调控, 并展望了MnSOD基因表达调控的研究方向。     

RNA编辑功能和RNA干扰

RNA编辑被认为是生命体一种新的基因加工与修饰现象,是指DNA转录成RNA后除RNA剪切外的其他加工过程,以核苷酸的删除、插入或替换等方式改变遗传信息,揭示生物进化过程中基因修饰和调控的另一个重要途径,是对中心法则的重要补充.而RNAi是一种由dsRNA介导的,在转录水平、转录后水平和翻译水平上阻断基因表达的基因调节途径.着重介绍 RNA编辑功能、RNA编辑与RNA干扰关系.     

叶绿体基因组:起源、结构与表达调控

叶绿体具有独立基因组。被认为是内共生起源的细胞器。叶绿体基因组是多拷贝的,具有比较保守的环状结构,但也存在着一些例外。叶绿体基因组主要用于编码与光合作用密切相关的一些蛋白和一些核糖体蛋白。由核基因编码的叶绿体蛋白质在胞质中先形成分子量较大的前体蛋白,而后跨过叶绿体膜,使叶绿体完成生理功能。叶绿体基因表达调控是在不同水平上进行的,光和细胞分裂素对叶绿体基因的表达也起着重要的调节作用。     

真核基因体外转录

 <正> 基因表达和它的调控是有机体生命现象的基础,如细胞生长和分化,发育,肿瘤形成和各种遗传疾病的发生,无不与基因的表达和调控有关、基因表达的调控可以在不同的水平上进行,转录水平上基因表达的调控可说是最重要的阶段,为此弄清遗传信息在转录水平上表达的机制将大大有助于阐明各种生命现象的本质。原核基因的转录机制目前了解得较清楚,     

生物钟的转录后与翻译后水平调控进展

哺乳动物中的昼夜节律系统由位于下丘脑SCN核内的生物钟主钟和位于多数外周细胞中的子钟组成。在分子水平上,生物钟的节律振荡由生物钟基因及其编码蛋白的转录和翻译形成的自主的反馈环路组成,并接受外界因素的影响与环境周期保持同步。为此,就生物钟的调控机制而言,除了转录水平的基因表达调控外,生物钟转录产物和蛋白质的修饰也可以显著影响生物钟基因的表达时相。讨论了一些转录后与翻译后的修饰作用及其对生物钟的影响,并对其今后的研究方向作了展望。     

c-myc基因表达调控及其功能研究进展

本文简要地叙述了近年来,原癌基因c-myc基因表达调控机理及c-myc基因产物功能研究概况。c-myc基因转录有多个转录起始点,产生多种不同大小的mRNA。其反义链也能在体内转录。转录的调控受多种正、负调控因子控制。c-myc基因表达还可以在转录后加工、翻译水平上得到调控。其基因产物则可以通过蛋白质的稳定性及磷酸化等得以调节。c-myc基因产物不仅与DNA复制及细胞增殖有关,在某些细胞株中,如HL-60和MEL细胞,它的表达与细胞分化密切相关。     

高等植物叶绿体基因的表达与调控

高等植物叶绿体基因的表达不仅在转录、转录后及转译等不同水平上受到多层次的调控,而且还因发育阶段、环境因素（尤其是光）等的不同而有所差别。除此之外,核基因组与质体基因组之间还存在着广泛的信息交流,它们相互作用、彼此影响,从而实现协同表达。本文仅就这些方面的研究进展作一简要的评述。     

生物钟在粗糙脉孢菌中的运行机制

尽管真菌和哺乳动物进化上相差很远,但在分子水平上,它们的生物钟作用机理却保守相似,由正调控元件和负调控元件组成的负反馈环路驱动着节律基因的表达。粗糙脉孢菌生物钟的正调控元件WC-1和WC-2激活中心振荡器frq基因的表达,而负调控元件FRQ和FRH抑制正调控元件的转录活性。负反馈环路涉及转录、转录后、翻译和翻译后等不同水平的调节,多种蛋白激酶和磷酸酶参与这一过程,蛋白泛素化和蛋白酶体也是不可缺少的环节。     

Chloroplast translation regulation

Chloroplast gene expression is primarily controlled during the translation of plastid mRNAs. Translation is regulated in response to a variety of biotic and abiotic factors, and requires a coordinate expression with the nuclear genome. The translational apparatus of chloroplasts is related to that of bacteria, but has adopted novel mechanisms in order to execute the specific roles that this organelle performs within a eukaryotic cell. Accordingly, plastid ribosomes contain a number of chloroplast-unique proteins and domains that may function in translational regulation. Chloroplast translation regulation involves cis-acting RNA elements (located in the mRNA 5′ UTR) as well as a set of corresponding trans-acting protein factors. While regulation of chloroplast translation is primarily controlled at the initiation steps through these RNA-protein interactions, elongation steps are also targets for modulating chloroplast gene expression. Translation of chloroplast mRNAs is regulated in response to light, and the molecular mechanisms underlying this response involve changes in the redox state of key elements related to the photosynthetic electron chain, fluctuations of the ADP/ATP ratio and the generation of a proton gradient. Photosynthetic complexes also experience assembly-related autoinhibition of translation to coordinate the expression of different subunits of the same complex. Finally, the localization of all these molecular events among the different chloroplast subcompartments appear to be a crucial component of the regulatory mechanisms of chloroplast gene expression.