10.2
细胞可以精确调节 基因表达的每一步,从DNA到蛋白质。发生此规定 在转录过程中 在RNA加工过程中 本地化和退化 以及在和 翻译后。转录的 调节是中介的 通过与之结合的蛋白质 DNA上的调控序列。这些转录因子 是最常见的方式之一 控制基因 表达,并且可以 开始转录 或防止它。转录 产生前mRNA,必须加工成熟 mRNA通过几种调控 流程。mRNA剪接,去除了 前体中的非编码区 mRNA并加入编码 一个,控制基因表达 通过差分拼接 模式和RNA结合 蛋白质。聚(A)的添加 尾巴和5端帽 产生成熟 mRNA也受到控制。接下来,mRNA必须缔合 与RNA结合蛋白 形成一个复杂的已知 作为核糖核颗粒。这个过程是 受到严格监管 只有一个存在的mRNA 在核糖核酸颗粒中 可以运输 从细胞核 到细胞质 待翻译。平移控制 是另一个关键点 进行监管 基因表达 监管可以是 具体的,到 个体或子集 的mRNA被涉及 或是大体的,其中大多数mRNA 转录本受到影响。在具体规定中,抑制翻译 被控制 通过互动 具有这样的交易元素 作为蛋白质和某些类型 的RNA,包括microRNA 和短干扰RNA。在一般规定中,各种蛋白质 参与 翻译机械 被激活或禁止 这会影响所有转录本。最后,翻译后 修改 如磷酸化可以 激活或停用 蛋白质而其它 像泛素化 会导致它们退化。
从基因到蛋白的几乎每个步骤都可以调控基因表达。 转录是最常受到调控的步骤。 这涉及蛋白与 DNA 上短调控序列的结合。 这种关联可以促进或抑制与相应序列相关的基因的转录。
转录会产生由外显子和内含子组成的前体(前 mRNA),在翻译成蛋白之前需要进一步加工。 这是通过 mRNA 剪接发生的,其中涉及非编码区域的去除和编码区域的合并。 mRNA 加工还可以通过剪接模式的变化(例如跳过某些外显子、选择性剪接和包含内含子)用作调控机制。
在 3' 端添加多聚 A 尾和 5' 帽以产生成熟的 mRNA 也是 RNA 加工过程中的调节点。 调节是通过聚腺苷酸化信号的变化而发生的,这决定了聚腺苷酸尾将添加到 mRNA 上的位置。 在某些情况下,3'端存在多个多聚腺苷酸信号,这将改变3'非翻译区的长度,但最终的蛋白产物将是相同的。 然而,变体 mRNA 的稳定性和翻译潜力可能不同,这可能会改变产生的蛋白的量。 在其他情况下,基因序列内的内含子或外显子上存在额外的多聚腺苷酸信号,这可能导致多聚腺苷酸化的剪接位点发生变化,并导致来自前体 mRNA 的同一链产生不同的蛋白。添加 5 个 由甲基化鸟苷组成的帽由两种机制调节。 一种涉及将甲基添加到鸟苷上的甲基转移酶的调节,另一种是通过调节导致甲基化的细胞信号传导途径。
接下来,成熟的 mRNA 需要通过核孔复合物 (NPC) 从细胞核转运到细胞质进行翻译。 这受到 mRNA 的调节,与 RNA 结合蛋白形成复合物,称为核糖核颗粒。 NPC 只允许复合物中的 mRNA 进入细胞质。 一旦 mRNA 进入细胞质进行翻译,它可以通过特定的调节单独或作为一组的一部分被靶向,或者它可以与细胞质中的所有其他 mRNA 一起经历共同的调节。 在具体调控中,特定的反式作用元件(如蛋白和不同类型的 RNA)调控转录。 在一般调节中,参与翻译机制的蛋白被激活或抑制,进而影响所有转录本的翻译。 最常见的翻译调控机制是翻译起始因子的修饰。
基因表达也可以通过翻译后修饰来调节,其中酶催化的可逆修饰可以改变蛋白的功能。 一种常见的翻译后修饰是磷酸化,它是由称为激酶的酶进行的。 另一方面,蛋白的去磷酸化是由称为磷酸酶的蛋白进行的。 蛋白的磷酸化可导致其激活或失活并改变其功能。
细胞可以精确调节 基因表达的每一步,从DNA到蛋白质。发生此规定 在转录过程中 在RNA加工过程中 本地化和退化 以及在和 翻译后。转录的 调节是中介的 通过与之结合的蛋白质 DNA上的调控序列。这些转录因子 是最常见的方式之一 控制基因 表达,并且可以 开始转录 或防止它。转录 产生前mRNA,必须加工成熟 mRNA通过几种调控 流程。mRNA剪接,去除了 前体中的非编码区 mRNA并加入编码 一个,控制基因表达 通过差分拼接 模式和RNA结合 蛋白质。聚(A)的添加 尾巴和5端帽 产生成熟 mRNA也受到控制。接下来,mRNA必须缔合 与RNA结合蛋白 形成一个复杂的已知 作为核糖核颗粒。这个过程是 受到严格监管 只有一个存在的mRNA 在核糖核酸颗粒中 可以运输 从细胞核 到细胞质 待翻译。平移控制 是另一个关键点 进行监管 基因表达 监管可以是 具体的,到 个体或子集 的mRNA被涉及 或是大体的,其中大多数mRNA 转录本受到影响。在具体规定中,抑制翻译 被控制 通过互动 具有这样的交易元素 作为蛋白质和某些类型 的RNA,包括microRNA 和短干扰RNA。在一般规定中,各种蛋白质 参与 翻译机械 被激活或禁止 这会影响所有转录本。最后,翻译后 修改 如磷酸化可以 激活或停用 蛋白质而其它 像泛素化 会导致它们退化。
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