原核与真核基因表达的比较

原核和真核基因表达是两种细胞过程，负责基因在基因组中的表达，以产生功能性基因产物。一般来说，这两个过程都经过两个步骤：转录和翻译。本文旨在比较和比较原核和真核基因的表达。...

原核和真核基因表达是两种细胞过程，负责基因在基因组中的表达，以产生功能性基因产物。一般来说，这两个过程都经过两个步骤：转录和翻译。本文旨在比较和比较原核和真核基因的表达。

在原核生物中，密切相关的基因**形成操纵子，从而产生多顺反子mRNA分子。同时，功能基因进行单独表达，从而产生单顺反子mRNAs。此外，转录和翻译同时发生在原核生物的细胞质中。但是，在真核生物中，它们是分开出现的；前者在细胞核内，后者在细胞质内。此外，真核生物同时经历转录后和翻译修饰。

覆盖的关键领域

1.什么是原核基因表达-定义、过程、意义2。什么是真核基因表达-定义，过程，意义3。比较和对比原核和真核基因表达的异同

关键术语

Eukaryotic Gene Expression, mRNAs, Prokaryotic Gene Expression, Translation, Transcription

什么是原核基因表达(prokaryotic gene expression)？

原核基因表达是根据原核基因中的信息合成基因产物的过程。原核生物基因表达的意义在于，原核生物中的基因发生在操纵子中，操纵子是功能相关基因的簇。一些操纵子的例子包括紫胶操纵子和色氨酸操纵子。因此，操纵子中的基因被转录在一起，形成一个多顺反子mRNA分子。此外，原核生物的转录和翻译同时发生在细胞质中。因此，初级转录本很容易被用于转录仍在进行的翻译。

Figure 1: Prokaryotic Gene Structure

此外，在原核生物中，单一类型的RNA聚合酶负责转录。它需要sigma因子和称为Pribnow box的特定DNA序列来启动转录。70S核糖体负责原核多顺反子mRNA的翻译。最重要的是，调控原核基因的表达发生在转录水平，无论是增加或减少转录水平。

什么是真核基因表达(eukaryotic gene expression)？

真核基因表达是利用真核基因中的信息合成基因产物的过程。值得注意的是，真核DNA发生在细胞核内；因此，转录也发生在细胞核内。通常，三种RNA聚合酶负责不同类型RNA的转录：RNA聚合酶1，转录rRNA，RNA聚合酶2，转录mRNA，RNA聚合酶3，转录tRNA。此外，每个真核基因都受一个单独的启动子控制。因此，转录产生单顺反子mRNA。

Figure 2: Prokaryotic and Eukaryotic Gene Expression

此外，mRNA的主要转录物经历转录后修饰，包括添加5'帽和3'多聚-a尾。另一方面，中断真核细胞mRNA蛋白质编码区的内含子在RNA剪接过程中被剪接出来。最终的mRNA分子是成熟的mRNA，它离开细胞核进入细胞质，为翻译做好准备。80核糖体负责真核细胞mRNA的翻译。真核生物蛋白质经过翻译后修饰，如磷酸化、乙酰化、甲基化、糖基化等，基因表达的调控主要发生在转录水平。然而，它也可以发生在表观遗传学、转录后、翻译和翻译后的水平上。

原核与真核基因表达的比较

原核与真核基因表达的相似性

原核生物和真核生物的基因表达是生物体内合成功能基因产物的两个过程。
它们的基因产物包括功能蛋白，导致编码基因和蛋白质的表达非编码RNA，导致非编码 DNA。
基因表达的两个主要过程是转录和翻译。
蛋白质编码基因在不编码的情况下同时进行转录和翻译 DNA只经过转录。
同时，RNA聚合酶是负责转录的酶。蛋白质编码基因的转录产生了mRNAs，而非编码DNA导致非编码 rna，包括tRNAs、rRNAs、miRNAs等。
然而，只有mRNAs进行翻译，翻译发生在细胞质中。也，由rRNAs形成的核糖体促进翻译，而tRNAs携带适当的氨基酸。

原核生物(prokaryotic)和真核基因表达(eukaryotic gene expression)的区别

定义

原核基因表达是指根据原核基因的信息合成功能基因产物的过程。另一方面，真核基因表达是指根据真核基因上的信息合成功能基因产物的过程。

空间隔离

在真核生物中，转录发生在细胞核内，翻译发生在细胞质中。

时间分离

转录和翻译在原核基因表达中同时发生，而在真核基因表达中转录和翻译是暂时分离的。

dna的出现

此外，原核DNA存在于细胞质中，而真核DNA存在于细胞核内。

表观遗传因子

此外，原核DNA不是永久浓缩的形式，而真核DNA与组蛋白形成稳定的浓缩复合物。

启动子元件

原核生物包含三个启动子元件：一个位于基因上游，第二个位于基因下游10个核苷酸，第三个位于基因下游35个核苷酸。但是，真核生物包含一组更大的启动子元件，包括TATA盒。

转录起始因子

原核生物的转录起始因子不与起始复合物组装。但是，真核生物的转录起始因子与起始复合物结合在一起。

打开阅读框

内含子不中断原核基因的开放阅读框，而内含子中断真核基因的开放阅读框。

rna聚合酶

此外，原核基因表达采用单一的RNA聚合酶，而真核基因表达采用三种RNA聚合酶。

基因大小

原核基因小，真核基因大。

额外的dna

原核生物很少有额外的DNA，而真核生物有大面积的重复DNA。

编码到非编码dna

95%的原核生物基因组含有蛋白质编码基因，98%的真核生物基因组含有非编码DNA。

基因

一些功能相关的基因在原核生物中出现在称为操纵子的簇中，而真核基因单独出现。

mrna类型

原核基因表达产生多顺反子mRNA，真核基因表达产生单顺反子mRNA。

转录后修饰

在原核基因表达中不发生转录后修饰，而在真核基因表达中发生转录后修饰。

核糖体

此外，原核生物有70个核糖体，而真核生物有80个核糖体。

翻译后修饰

在原核基因表达中不发生翻译后修饰。但是，在真核基因表达中存在着翻译后修饰。

基因表达调控

原核基因表达的调控发生在转录水平。但是，真核基因表达的调控可以发生在表观遗传水平、转录水平、转录后水平、翻译水平或翻译后水平。

结论

原核和真核基因表达是根据基因组中的信息产生功能基因产物的过程。一般来说，它们经历两个过程：转录和翻译。通常，翻译发生在细胞质中。功能相关的原核基因**在一起形成操纵子，操纵子一起转录形成多顺反子mRNA。此外，转录和翻译同时发生在原核生物的细胞质中。相反，真核生物的转录发生在细胞核中，而mRNAs则进入细胞质进行翻译。因此，转录和翻译是不耦合的。除此之外，真核基因单独进行转录，形成单顺反子mRNAs。