基因表达
Sowmya P*
Bharath大学印度钦奈
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*通讯作者:
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Sowmya P
生物技术学系Bharath大学印度钦奈
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收到日期:2015年2月06接受日期:2015年5月16日发表日期:2015年5月25日
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介绍
基因的物理和功能基因组序列的遗传单位。与监管区域相关基因,转录区域,和/或其他功能区域和由DNA序列,作为被称为蛋白质的指令使分子(1- - - - - -8]。
分子生物学的中心法则清楚地解释了遗传物质转移到代代相传。它指出,信息是不可逆转的,这意味着它不能从蛋白质转移到蛋白质或核酸。基因表达的基本步骤是DNA复制。在DNA复制过程的DNA产生两个副本从父母DNA分子之间的氢键碱基对都折断了。这半保守的复制过程是通过DNA聚合酶的酶。一些染色体外的DNA可以用于合成生物学。例子额外染色体DNA质粒向量[9 -13]。质粒形状和圆形的细胞核外的地区。这个染色体外的DNA作为克隆工具在许多生物技术应用程序,他们拥有一些独特的限制性位点。
转录
转录是基因表达的介绍性的风险分离的DNA复制RNA的RNA聚合酶酶的利用率。这个过程包括三个阶段起始、延伸和终止。
初始化:DNA粒子放松和分帧一个开放的复杂。RNA聚合酶与启动子的布局链(否则称为“有义链”或“编码链”)。RNA的联盟持续在5 ' 3 ',所以布局链必须3“5”(14- - - - - -21]。
延伸率:RNA聚合酶沿着链布局,整合一个信使RNA粒子。在原核生物RNA聚合酶是一个全酶组成各种各样的子单元,包括一个σ元素(翻译考虑)
终止:在原核生物有两个课程的解释是结束了。InRho-subordinate结束,一种蛋白质变量称为“ρ”负责倾覆的复杂链包括格式,RNA聚合酶和RNA粒子。Rho-free最终一个圆圈形状的末尾RNA粒子,使其隔离本身。在真核生物更加复杂,包括额外的扩张腺嘌呤核苷酸的3 ' RNA转录(过程提到aspolyadenylation)。
Premessenger Rna的发展
翻译的组件在DNA复制的相似之处。同样与DNA复制,中途放松的双重的螺旋必须发生在翻译可能发生之前,RNA聚合酶化合物,促进这个过程(21- - - - - -25]。
不像DNA复制,两股复制,链解释脱颖而出。包含质量的链被称为链,而互链是反义链(26- - - - - -32]。翻译中创建的信使rna的复制链,然而是反义链是翻译。
沿着反义核苷酸三磷酸腺苷(国家结核控制规划)调整DNA链,与沃森克里克基础混合与U(集)。RNA聚合酶加入核苷酸一起塑造premessenger RNA原子对应于一个地区的反义DNA链。解释关闭当RNA聚合酶化合物达到三联体的基地,仔细阅读“停止”的信号(33]。DNA粒子re-winds重塑双重的螺旋。
Rna嫁接
premessenger RNA相应形状包含内含子不需要蛋白质。premessenger RNA砍了疏散内含子,使分离RNA RNA嫁接(mRNA)过程
可变剪接
在可变剪接,单一外显子加入或包括,提供提升到几个不同的mRNA的物品。每一个信使rna项目编码的另一种蛋白质同种型;这些蛋白亚型不同肽继承,因此他们自然的行动。质量评估,高达60%的人选择加入项目经验。
可变剪接增加蛋白质不同品质−孤独的质量记录(RNA)可以加入的例子,有很多独特的,因此代码为大量不同的蛋白质:一个从一般约束基因组产生各种蛋白质组34- - - - - -38]。嫁接是至关重要的遗传调控(调整加入细胞条件变化的例子,因为蛋白质表示)。当然,也许奇怪加入例子可以提示疾病包括肿瘤。
反转录
在反转录,RNA是“反向转录”到DNA (38- - - - - -42]。这过程,通过逆转录酶催化剂催化,允许逆转录病毒,包括人类免疫缺陷感染(艾滋病毒),利用RNA作为他们的遗传物质。逆转录酶化合物有另外发现了生物技术的应用程序,允许研究人员改变RNA, DNA的方法,例如,PCR。
翻译
翻译的mRNA陷害运出核心,进入细胞质,核糖体(细胞的蛋白质结合生产线)。在这里,它协调蛋白质融合。调度员RNA并不直接包含在蛋白质结合−交换RNA (tRNA)是必需的。信使rna的方法坐标蛋白质结合的帮助tRNA叫做翻译(42- - - - - -47]。
RNA和蛋白质的核糖体是一个巨大的复杂的粒子(47- - - - - -52]。每三垒的信使rna(三联体)被称为密码子和一个特定的氨基酸密码子包含数据腐蚀。信使RNA通过核糖体,每一个密码子与反密码子的一个特定的RNA (tRNA)粒子交换混合沃森克里克基地。这tRNA粒子传达了一个在其3′端氨基腐蚀,这是合并到发展中蛋白质链。然后从tRNA ribsome。
译后修改
在最近的几十年里,研究人员发现,人类蛋白质组竟然比人类基因组更不可预测。虽然评估人类基因组包括(1),20000年和25000年左右品质总数量的蛋白质在人类蛋白质组评估超过100万。这些估计表明,孤独的品质(各种蛋白质编码53- - - - - -55]。基因重组,启动子转录开始选项,微分转录终止,和选项嫁接的成绩单是组件从一个孤独的产生多样化的mRNA转录质量(3)。不可预测性的增量从基因组水平的蛋白质翻译后蛋白质组进一步鼓励调整(天车)[56- - - - - -60]。天车是混合改变假设功利的蛋白质组学的一个关键部分,理由是他们管理行动,限制和沟通与其他细胞微粒,例如,蛋白质,核酸,脂质,代数余子式。
同时,人类蛋白质组元素和变化的震动的军队,和翻译后的改变通常用来控制细胞运动。铝电解腐蚀发生在特定的氨基酸侧链或肽的联系,经常由酶运动说情。可以肯定的是,它是评价,5%的蛋白质组包含执行超过200种类的化学物质(4)翻译后调整。这些催化剂激酶、磷酸酶,转移酶和连接酶,其中包括或拔出功利主义集会,蛋白质,脂肪或糖或氨基酸腐蚀性侧链,蛋白酶,切肽证券疏散特定组织或管理单元。许多蛋白质同样可以改变自己利用催化领域,例如,autokinase和autoprotolytic空间。
翻译后的变化可能发生在任何企业的“生命周期”的蛋白质。例如,许多蛋白质是调整后不久解释完成干预合法蛋白质或可靠性或直接崩溃开始明显细胞隔间(如核心、电影)。不同变化发生后的崩溃和监禁完成制定或灭活反应物行动或一般的自然运动蛋白的影响。另外蛋白质共价连接到标签,集中在蛋白质腐败。除了单一的改变,经常通过改变蛋白质翻译后解理和功利主义的扩张集会通过步进式组件的蛋白质开发或实施。
蛋白质天车同样可以可逆的依赖的方式改变。例子,激酶磷酸化蛋白在特定的氨基酸腐蚀性侧链,这是一个典型的反应物体系制定或失活。另一方面,磷酸酶水解磷酸收集从蛋白质和驱逐它相反的自然运动。蛋白水解肽债券的乳沟是一个热力学理想响应并因此使肽组或行政区域(61年- - - - - -65年]。
因而,蛋白质的调查及其翻译后变化对冠状动脉疾病的调查尤为重要,肿瘤,神经退行性疾病和糖尿病。天车的写照,虽然测试,使重要的理解到细胞能力隐藏病因的方法。事实上,在考虑的原则挑战你改变蛋白质特定的识别和清除技术的进步。幸运的是,这些专业的障碍被克服的新的和精制蛋白质组学的进步。
如上所述,广阔的数量的不同的铝块一个详尽的审计所有可以想到的蛋白质的变化。沿着这些线路,这个大纲只是涉及最广泛认可的各种多功能天车检查数量的蛋白质今天检查。除此之外,更加突出中心是磷酸化,糖基化和泛素化,随后这些多功能天车更加突出详细地描述页面上致力于特定的天车[66年- - - - - -72年]。
蛋白质后平移变化可能发生在几个方面。有些记录下面:
糖基化:许多蛋白质,尤其是在真核细胞中,都随着时间的改变而改变淀粉的扩张,一个叫做糖基化的方法。蛋白质糖基化在扩张带来的糖基聚天冬酰胺,羟赖氨酸,丝氨酸或苏氨酸。
乙酰化作用:一个乙酰基群的扩张,大部分N-end的蛋白质(73年- - - - - -78年]。
烷基化:烷基群的扩张(如甲基、乙基)。
甲基化:一个甲基群的扩张,通常在赖氨酸或精氨酸代谢产物(这是一种烷基化)。79年- - - - - -84年]。
生物素酰化:配给的酰化赖氨酸建设与生物素成员。
Glutamylation:共价键的谷氨酸腐蚀性存款微管蛋白和一些不同的蛋白质。
Glycylation:共价键的40多个甘氨酸存款到微管蛋白c端氨基腐蚀性分组的尾巴。
Isoprenylation:类异戊二烯的扩张群(如金合欢醇,geranylgeraniol)。
Lipoylation:的连接lipoate效用。
Phosphopantetheinylation:4”的扩张-phosphopantetheinyl一半辅酶,在不饱和脂肪,酮化合物,non-ribosomal缩氨酸和亮氨酸的生物合成。
磷酸化:一群磷酸的扩张,通常丝氨酸、酪氨酸、苏氨酸和组氨酸。
硫酸盐化作用:硫酸收集到酪氨酸的扩张。
Selenation
c端酰胺化
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