基因表达的转录后与翻译起始调控

基因表达的转录后与翻译起始调控彭晓冬,童坦君（北京医科大学生化与分子生物学系,北京１０００８３）关键词转录后调控,翻译起始调控,ＲＮＡ结构近年来,基因表达的转录调控研究十分深入。转录以后诸过程的调控机制研究亦越来越引人注目。一般认为,对ｍＲＮＡ成熟、...     

“遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成”的教学设计（第1课时）

1教材分析 本节为高中生物学必修2《遗传与进化》（浙江科学技术出版社）第3章第4节的第1课时,重点内容是概述遗传信息的转录、翻译过程。整节课阐明转录是遗传信息由DNA传递到RNA上的过程。其场所主要在细胞核,产物是RNA;翻译是以mRNA为模板合成多肽链的过程,其场所是在核糖体上,此过程需要tRNA作为运载工具。     

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。     

重金属对基因表达的影响

重金属对基因表达的调控研究是近几年的前沿课题。综述了重金属在转录前水平、转录水平、转录后水平、翻译水平、翻译后酶活性5个方面基因表达的影响。着重介绍了在转录前水平、转录水平、翻译后酶活性的影响。     

长链非编码RNA在雌性生殖系统中的调节作用

长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一类转录本长度大于200个核苷酸(nt)的非编码RNA,其可被转录但通常没有编码潜能,不能翻译成为蛋白质,故早期被认为是基因组转录过程中形成的副产物。但是,近年研究发现,lncRNA并非"垃圾",可在转录、转录后修饰、翻译、翻译后修饰及表观遗传等多种层面调控基因的表达和蛋白活性。也有研究表明,lncRNA与雌性生殖系统疾病和肿瘤息息相关,并参与配子成熟、胚胎发育、X染色体失活等生殖生物学事件。本文就lncRNA在雌性生殖系统中的调节作用进行综述。     

青霉素酰化酶表达调控的研究进展

青霉素酰化酶(penicillin acylase,PAC)是抗生素工业的重要酶.它在大肠杆菌中需经过复杂的转录、翻译和后翻译才能成熟,且后翻译过程对活性酶的最终形成影响很大.在阐述PAC的苯乙酸诱导机制的基础上,详细论述了PAC的后翻译过程,并对几种主要的影响因素进行了分析.     

Ω序列和3‘poly（dA）长度与基因表达效率的关系

基因表达效率是由基因的转录水平和翻译水平决定的。提高基因的表达效率可以是在转录水平上应用转录效率高的启动子（如３５Ｓ启动子）增强转录,也可以是在翻译水平上应用病毒的引导序列和３′ｐｏｌｙ（Ａ）增强翻译。来自烟草花叶病毒（ＴＭＶ）ＲＮＡ５′非翻译区的引...     

RelA/p65的翻译后修饰及其对NF-κB转录活性的影响

RelA/p65是NF-κB的一个亚单位,其翻译后修饰能够精细地调控NF-κB的转录激活,并在炎症反应及炎症反应相关疾病的发生和发展过程中发挥重要的作用.RelA的翻译后修饰主要包括磷酸化、乙酰化、甲基化以及泛素化等.这些翻译后修饰不仅能在生理和病理的条件下有效地调控NF-κB的转录激活,彼此之间还存在着复杂的相互作用,一种翻译后修饰可以使另一种修饰增强或是抑制,从而综合而完善地调控NF-κB的转录活性.本文就近年来RelA的翻译后修饰及这些修饰之间的相互作用对NF-κB信号通路影响的最新研究进展进行综述.     

RelA/p65翻译后修饰对NF-κB转录激活的影响

RelA/p65是NF-κB的一个亚单位,其翻译后修饰能够精细地调控NF-κB的转录激活,并在炎症反应及炎症反应相关疾病的发生和发展过程中发挥重要的作用. RelA的翻译后修饰主要包括磷酸化、乙酰化、甲基化以及泛素化等.这些翻译后修饰不仅能在生理和病理的条件下有效地调控NF-κB的转录激活,彼此之间还存在着复杂的相互作用,一种翻译后修饰可以使另一种修饰增强或是抑制,从而综合而完善地调控NF κB的转录活性.本文就近年来RelA的翻译后修饰及这些修饰之间的相互作用对NF-κB信号通路影响的最新研究进展进行综述.     

II类内含子的研究进展

自1977年以来,发现绝大多数真核生物的基因都是不连续的,即在编码序列中间有一个或数个间插序列(intervening sequence,IVS),前者被称为外显子(exon),后者被称为内含子(intron)。在DNA转录时,外显子和内含子的全部序列都被转录,形成前体mRNA。然后经过转录后加工,引入5′端帽子结构,3′端加上一段多聚腺苷酸。再经过剪接,去除不翻译的间插序列,把翻译部分连成一条链,形成成熟的mRNA。而原核生物的基因转录成mRNA,随即翻译成蛋白质,基因是连续的,在转录和翻译的过程中不需要剪接。     

基于转录组与翻译组的海洋食烷菌(Alcanivorax)烷烃代谢调控研究

【目的】食烷菌是海洋烃类降解优势菌,其烷烃代谢调控机制有待深入研究。本研究拟从食烷菌转录和翻译水平上认识烷烃降解的调控过程。【方法】分别以乙酸和正十六烷(C16)为唯一碳源与能源,获取柴油食烷菌(Alcanivorax dieselolei) B5菌株的转录组和翻译组数据,并整合数据计算得到该菌在2种碳源培养条件下基因的翻译效率。采用基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)对差异翻译和翻译效率基因进行功能和代谢通路注释。【结果】当以C16为唯一碳源与能源时,B5菌株烷烃代谢途径的关键基因在转录与翻译水平均大量提升,包括烷烃单加氧酶、细胞色素P450氧化酶、醇脱氢酶和醛脱氢酶等。KEGG富集结果表明,翻译水平显著上调基因参与了肽聚糖生物合成、脂肪酸降解、氯代烷烃降解、氧化磷酸化和生物膜形成等通路;翻译效率差异基因主要富集在铁载体非核糖体肽的生物合成、氧化磷酸化和不饱和脂肪酸的生物合成等途径。通过转录组和翻译组学的联合分析显示,为了适应烷烃氧化,B5有效地协调了转...     

MIWI/piRNA激活小鼠精子细胞mRNA翻译的新功能机制研究

哺乳动物减数分裂后期的精子发生(spermatogenesis),即精子形成(spermiogenesis),是一个剧烈的细胞形态变化过程。伴随精子细胞中细胞核压缩和染色质重构,基因转录活性将逐渐降低直至完全停止,那些为精子细胞后期阶段发育所需的基因都需要提前转录为信使核糖核酸(mRNA),然后以翻译抑制状态储存在精子细胞中,直到特定发育阶段再被激活翻译,以合成蛋白质发挥作用。这个现象被称为“转录–翻译解偶联”,是精子发生中基因表达调控的一个典型特征。然而,目前对于精子细胞中被抑制的mRNA是如何被翻译激活的还知之甚少。我们当前的这项研究发现,MIWI/piRNA通过与翻译起始因子eIF3f、RNA结合蛋白HuR等因子形成功能性翻译激活复合物,特异性地激活小鼠精子细胞中包含AU序列富含元件(AU-rich element,ARE)mRNA的翻译。此项研究揭示了PIWI/piRNA在精子细胞翻译激活中的新功能,并证明此功能为精子细胞发育和功能性精子生成所必需。     

"转录"、"翻译"活动图的制作与演示

“转录”、“翻译”是高中生物的教学重点和难点。在新课标教材中虽然配有彩色插图,但是学生对“转录”、“翻译”的过程缺乏一个动态的理解。普通挂图是常规的教学媒体之一,但是难以表达活动的事物。活动图能有效的解决这个问题。笔者在这一章节的教学前,利用课外活动指导学     

基因表达与mRNA结构的关系

基因的转录调控和转录后水平的调控在基因表达过程中起着重要作用。mRNA的结构与基因表达调控的关系非常密切。目前对于mRNA结构对表达的影响因素,主要集中于起始密码子和S-D序列的结构和间隔长度、基因和基因间的间隔区序列和长度,5’末端与3’末端非翻译区、多聚（A）尾、内含子序列对翻译起始效率、发夹结构对mRNA的稳定性的影响和mRNA翻译起始区等对基因表达影响。     

mRNA运输,定位,降解与翻译起动在基因表达中的作用

ｍＲＮＡ运输、定位、降解与翻译起动在基因表达中的作用彭小冬,童坦君（北京医科大学生化与分子生物学系北京１０００８３）基因表达调控是一个多阶段的过程。从基因转录直到成熟的蛋白质产生,经历了一系列步骤,其调控并不限于转录过程。通常对ｍＲＮＡ成熟、输出核外...     

转录组学和蛋白质组学关联分析在植物研究中的应用

转录组学与蛋白质组学是后基因组学发展的热点领域,目前转录组学和蛋白质组学在植物研究中都有了大量应用。转录组/蛋白质组学分析可获得植物转录/翻译水平上的信息,而两者关联分析能够对植物转录与翻译过程进行系统研究,从而对复杂的生命活动有全面和深入的认识,受到越来越多研究者的关注。但目前相关的研究较少,为促进该技术在植物研究中的应用,本研究综述了两者关联分析在蔬菜、大田作物、水果等植物中的应用,对当前研究存在的不足之处进行了讨论,并结合当前分子生物学技术发展,对其发展提出了一些意见和建议。     

“遗传物质控制蛋白质的合成”的教学设计

1设计思路 “基因控制蛋白质的合成”是遗传物质作用原理的核心内容．通过学习“基因控制蛋白质的合成”的转录和翻译过程,学生将完整地认识遗传信息的传递和表达过程,