真核生物转录表达调控

关于真核生物转录表达调控2022/11/8第1页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五1、基因生物基因结构与转录活性比较2、真核基因转录机器的主要组成3、蛋白质磷酸化对基因转录的调控4、蛋白质乙酰化对基因表达的影响5、激素和热激蛋白对基因表达的影响6、其它水平上的表达调控主要内容第2页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五真核基因表达调控的最显著特征：能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因，从而实现"预定"的、有序的、不可逆转的分化、发育过程，并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常功能。调控分类

1）瞬时调控或者可逆性调控

2）发育调控或者不可逆调控同一基因调控的环节

转录水平转录后水平（RNA加工、翻译水平、蛋白质加工折叠）第3页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五4第4页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五8.1基因结构与转录活性

①在真核细胞中，一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链。②真核细胞DNA都与组蛋白和大量非组蛋白相结合，只有一小部分DNA是裸露的。③高等真核细胞DNA中很大部分是不转录的，大部分真核细胞的基因中间还存在不被翻译的内含子。④真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排，还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数。第5页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五

⑤在真核生物中，基因转录的调节区相对较大，它们可能远离启动子达几百个甚至上千个碱基对，这些调节区一般通过改变整个所控制基因5‘上游区DNA构型来影响它与RNA聚合酶的结合能力。

⑥真核生物的RNA在细胞核中合成，只有经转运穿过核膜，到达细胞质后，才能被翻译成蛋白质。⑦许多真核生物的基因只有经过复杂的成熟和剪接过程，才能顺利地翻译成蛋白质第6页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五8.1.1基因家族基因家族（genefamily），是来源于同一个祖先，由一个基因通过基因重复而产生两个或更多的拷贝而构成的一组基因，它们在结构和功能上具有明显的相似性，编码相似的蛋白质产物，同一家族基因可以紧密排列在一起，形成一个基因簇，但多数时候，它们是分散在同一染色体的不同位置，或者存在于不同的染色体上的，各自具有不同的表达调控模式。简单基因家族复杂基因家族发育调控的复杂多基因家族真核生物基因组特征第7页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五81简单基因家族

简单基因家族基因一般串联方式前后连接，这类基因家族中的基因之间结构相似，基因与基因之间有重复序列隔开，在基因组中分散成多个基因族。各个基因具有单一的非转录和转录单元。例如，rRNA基因、tRNA基因等。

第8页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五2.复杂基因家族果蝇组蛋白基因家族复杂多基因家族一般由几个相关基因家族构成，基因家族之间由间隔序列隔开，并作为独立的转录单位。现已发现存在不同形式的复杂多基因家族。第9页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五发育调控的复杂多基因家族血红蛋白第10页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五第11页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五8.1.2真核基因的断裂基因1）外显子和内含子*外显子占真个基因组10%*大部分基因含有数目不等的内含子，有的基因不含有内含子如：组蛋白，a,b-干扰素等；内含子在RNA成熟过程中被剪切，真核生物才有这种功能；*内含子的功能，除去影响基因的正常表达真核生物基因组特征第12页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五2）内含子和外显子的连接区内含子以5’端以GT开始，3’端以AG结束即：5’-GT……..AG-3’的规律但线粒体基因和酵母tRNA基因不存在这种保守序列第13页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五3）外显子与内含子的可变调控组成型剪接：一个基因的转录产物通过剪接只能产生一种成熟的mRNA。选择性剪接：同一基因的转录产物由于不同的剪接方式形成不同mRNA，进而翻译成不同的蛋白质。真核生物基因组特征第14页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五8.2真核基因转录机器的主要组成第15页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五16第16页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五1、启动子存在于结构基因上游，与基因转录启动有关的一段特殊的DNA序列。一.真核基因的转录第17页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五EukaryoticPromoterATGE1E2E3E4I1I2I3TAAAATAAACleavageAddingPolyAtailTranscriptionalTerminatorTATABOX+1-20-70-110PromoterRegionCAATBOXGCBOXEnhancerTATABOX:specificallyrecognitionoftranscriptioninitiationsite.Mutationofthissiteleadtorecognizedifferenttranscriptionalinitiationsite.Frequenceoftranscription,butnotinvolvingintheinitiationoftranscriptionFacilitatethebindingofRNA

polymerasetoDNA

templatebychangingthedensityofsupercoilofDNAtemplateFardistanceeffect;2)Nodirection;3)Cisregulation;4)specificitybetweendifferentspeciesandgenes;5)Tissuespecific;OthertissueandorgenespecifictranscriptionalfactorsbindingsitesX1---------XnUREs第18页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五2.转录模板：转录起始位点到RNA聚合酶II转录终止处的全部DNA序列3.RNAⅡ：10-12个亚基，转录mRNA4.RNAⅡ所需的转录因子：TFII,ABCDEFH等第19页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五增强子对转录的影响增强子是指能使和它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。作为基因表达的重要调节元件，增强子通常具有下列性质：①增强效应十分明显，一般能使基因转录频率增加10-200倍②增强效应与其位置和取向无关，不论增强子以什么方向排列（5‘→3’或3‘→5’），甚至和靶基因相距3kb，或在靶基因下游，均表现出增强效应；③大多为重复序列，一般长约50bp，适合与某些蛋白因子结合。其内部常含有一个核心序列：（G）TGGA/TA/TA/T（G），该序列是产生增强效应时所必需的核心序列；第20页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五⑤没有基因专一性，可以在不同的基因组合上表现增强效应；⑥许多增强子还受外部信号的调控，

金属硫蛋白基因可以在多种组织细胞中转录，又可受类固醇激素、锌、镉和生长因子等的诱导而提高转录水平。④增强效应有严密的组织和细胞特异性，说明增强子只有与特定的蛋白质（转录因子）相互作用才能发挥其功能；例如免疫球蛋白基因的增强子只有在B淋巴胞内，活性才最高。胰岛素基因和胰凝乳蛋白酶基因的增强子中都发现了有很强的组织特异性。第21页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五第22页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五增强子的作用原理

影响米板附近的DNA双螺旋结构使DNA双螺旋弯折；

将模板固定在细胞核的特定位置，有利于拓扑异构酶改变DNA双螺旋结构的张力，有利于RNA聚合酶的结合和滑动；

增强子区可以作为反式作用因子或RNA聚合酶II进入染色质结构的入口第23页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五反式作用因子（一）定义

能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件上，参与调控靶基因转录的蛋白质,也称为转录因子（transcriptionalfactor，TF）。

如：TFⅡD（TATA）、CTF（CAAT）、SP1(GGGCGG)、HSF(热激蛋白启动区)作用：反式作用因子识别/结合顺式作用元件中的靶序列启动转录

分类：基本转录因子；识别增强子或沉默子的转录因子；不通过DNA-蛋白质相互作用参与转录调控的共调控因子第24页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五ActivatorsRepressorCoactivatorBasaltranscriptionfactors第25页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五反式因子必需的结构域

1、DNA结合结构域(DNAbindingmotif)–

螺旋-转折-螺旋（Helix-turn-helix，H-T-H）–

锌指结构（zincfinger）–

碱性-亮氨酸拉链（basic-leucine

zipper）–

碱性-螺旋-环-螺旋（basic–helix/loop/helix，bHLH）第26页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五2、转录激活结构域(Transcriptionactivationdomains)酸性激活域(Acidicactivationdomains)

如酵母转录因子GCN4，GAL4Prolin-rich

如SP1,

AP2,

oct1,

oct2Glutamine-rich

如CTF/NF1不规则的，含双性-helix3、配体结合域（ligand-bindingdomains）

Allowingregulationoftranscriptionfactoractivitybybindingofanaccessorysmallmolecule.Thesteroidhormonereceptorsareanexamplecontainingallforofthesetypesofdomain.第27页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五螺旋-转角-螺旋(H-T-H)结构该结构域主要包含两个或以上α-螺旋区和螺旋区中间的转折区，主要通过一个靠C端的α-螺旋与DNA双螺旋大沟结合。第28页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五锌指（Zincfinger）结构定义：保守氨基酸的残基与锌离子结合，使中间的氨基酸残基回折成一种手指状结构，称为锌指。结构：Cys2/His2锌指，Cys2/Cys2锌指；功能：锌指区负责识别并结合于DNA上特异的目标位点。第29页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五30经典锌指结构示意图第30页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五由于结合在大沟中的α螺旋几乎联成一线，这类蛋白质与DNA的结合很牢固，特异性很高。第31页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五碱性-亮氨酸拉链（basic-Leucinezippers）第32页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五第33页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五第34页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五d.碱性螺旋--环--螺旋（basichelix-loop-helix）该调控区长约50个aa残基，同时具有DNA结合及形成蛋白质二聚体的功能，其主要特点为可形成两个两性α-螺旋，螺旋之间由环状(loop)结构相连。其DNA结合功能是由一个较短的富碱性氨基酸区所决定的。第35页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五36螺旋3结合到DNA的大沟上，螺旋1、2露在双螺旋之外。螺旋3与磷酸骨架和特异性碱基同时接触。第36页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五

研究发现，bHLH类蛋白只有形成二聚体时，才具有足够的DNA结合能力。当这类二聚体中的一方不含有碱性区时，该二聚体明显缺乏对靶DNA的亲和力。第37页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五常见的转录活化结构域第38页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五TheyeastactivatorGAL4,Ithasa49-amino-aciddomainwith11acidicaminoacids.第39页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五TheactivatorSp1hastwosuchdomains,whichareabout25%glutamine第40页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五TheactivatorCTF,forinstance,hasadomainof84aminoacids,19ofwhichareprolines.第41页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五steroidDissociationanddimerizationNucleartranslocationGlucocorticoidreceptorInibitor(HSP90)GlucocorticoidresponseelementIntheabsenceofthesteroidhormone,thereceptorsisboundtoaninhibitor,andlocatedinthecytoplasm.thehormonebindstothereceptorandreleasesthereceptorfromtheinhibitor,receptordimerizationandtranslocationtothenucleus.receptorinteractionitsspecificDNA-bindingsequence(responseelement)viaitsDNA-bindingdomain,activatingthetargetgene.

HSPSteroid目标基因

激素与热激蛋白对基因表达的影响第42页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五DNA水平上的基因表达调控●基因丢失基因扩增基因重排表观遗传调控染色体结构与调控●●●●第43页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五1.开放型活性染色质结构对转录的影响

在细胞分裂间期的细胞核中，染色质的形态不均匀。根据其形态及染色特点可分为常染色质和异染色质两种类型。常染色质：折叠疏松、凝缩程度低，核小体处于伸展状态。异染色质：折叠压缩程度高，处于凝集状态，核小体处于压缩状态。第44页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五两栖类卵母细胞rRNA基因（rDNA）

在减数分裂双线期rDNA由500拷贝扩增200万，10核糖体用于卵裂期和胚胎期蛋白质的大量合成2．基因扩增

基因扩增是指某些基因的拷贝数专一性大量增加的现象，它使细胞在短期内产生大量的基因产物以满足生长发育的需要，是基因活性调控的一种方式。

12第45页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五463.基因丢失即将消失的Y染色体3亿年前，当男性特有的Y染色体产生之际曾含有1438个基因，其中1393个基因已经消失；而剩下的45个基因也将在1000万年后消失。Y染色体没了，这个世界还会有男人的身影吗？东欧鼹鼠没有Y染色体后仍能繁衍生存第46页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五

4．基因重排与变换

将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录，这种方式被称为基因重排。

通过基因重排调节基因活性的典型例子是免疫球蛋白结构基因，抗体主要由B淋巴细胞合成的。抗体有100万种以上，一种淋巴细胞只产生一种抗体。第47页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五第48页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五第49页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五研究生活习惯、环境、饮食习惯等因素在没有改变DNA序列的前体下，如何影响我们基因的表达。比如说，空气中的污染物如何改变一个人的DNA的表达，从而导致像肺气肿或肺癌之类的疾病。不同生活经历（比如服药史、酗酒、患病史）对相同遗传背景的双胞胎个性的影响表观遗传信息好像是孟德尔和Crick都遗忘了的关键因素二表观遗传学(epigenetics)第50页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五一项来自40对双胞胎抽提的DNA样品的研究告诉我们外部因素如何影响这我们的健康。“Onemonozygotictwincoulddevelopdiabetesorcancerorarthritis,andtheirco-twin,thegeneticallyidenticalone,couldbeperfectlyhealthy,sothisisafundamentalquestion”在基因组中除了DNA和RNA序列以外，还有许多调控基因的信息，它们虽然本身不改变基因的序列，但是可以通过基因修饰，蛋白质与蛋白质、DNA和其它分子的相互作用，而影响和调节遗传的基因的功能和特性，并且通过细胞分裂和增殖周期影响遗传。第51页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五521，遗传学和表观遗传学的定义

遗传学(genetic)是指基于基因序列改变所致基因表达水平（表型）变化，如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等；表观遗传学(epigenetics)则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平（表型）变化，如DNA甲基化和染色质构象变化等；表观基因组学(epigenomics)则是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。第52页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五第53页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五2表观遗传学研究内容DNA甲基化组蛋白乙酰化基因沉默(RNAsilencing)SiRNA/miRNA第54页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五55表观遗传调控发育，医学，细胞分化，进化等越来越多的生理过程第55页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五第56页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五3DNA甲基化与基因活性的调控在甲基转移酶的催化下，DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基，形成5－甲基胞嘧啶。DNA的甲基化可引起基因的失活。

DNA甲基化会导致某些区域DNA构象变化，影响DNA的稳定性和蛋白质与DNA的相互作用，进而控制基因的表达。（1）DNA甲基化第57页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五

(2)DNAmethylation主要形成方式:5-mC(5'-CG-3')N6-mA7-mGCpG岛：位于基因转录起始位点周围、由胞嘧啶(C)和鸟嘧啶(G)组成的串联重复序列；一般指一个至少含有200bp的区域，其中GC所占比例超过50%Enzymes:DNMT1：持续性DNA甲基转移酶——作用于仅有一条链甲基化的DNA双链，使其完全甲基化DNMT3a；DNMT3b：从头甲基转移酶，它们可甲基化CpG，使其半甲基化，继而全甲基化第58页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五(3)DNA甲基化抑制基因转录的机制DNA甲基化会导致某些区域DNA构象改变（B-Z），包括甲基化后染色质对于核酸酶或限制性内切酶的敏感度下降，DNaseⅠ超敏感位点丢失，使DNA高度螺旋化,凝缩成团,直接影响了转录因子于启动区DNA的结合效率和结合活性，不能启始基因转录。DNA的甲基化不利于模板与RNA聚合酶的结合，降低了转录活性。第59页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五DNA甲基化提高了突变频率NNNHCHOCH35-methylcytosineNNOHTOCH3thymine+H2O-NH3NNNHCHOcytosine+SAM比如在脑瘤，乳腺瘤和直肠癌细胞中P53的可遗传的突变（Arg-His或者Cys）第60页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五DNA甲基化与X染色体失活第61页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五Xic和Xist第62页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五633，组蛋白乙酰化一般情况下,组蛋白的乙酰化有利于DNA与组蛋白八聚体的解离，核小体结构松弛，从而使各种转录因子和协同转录因子能与DNA结合位点特异性结合，激活基因的转录。第63页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五在细胞核内，组蛋白乙酰化与组蛋白去乙酰化过程处于动态平衡，并由组蛋白乙酰化转酶（histoneacetyltransferase,HAT）和组蛋白去乙酰化酶（histonedeacetylase,HDAC）共同调控。HAT将乙酰辅酶A的乙酰基转移到组蛋白氨基末端特定的赖氨酸残基上。HDAC使组蛋白去乙酰化，与带负电荷的DNA紧密结合，染色质致密卷曲，基因的转录受到抑制。

第64页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五组蛋白乙酰基转移酶

（Histoneacetyltransferase,HAT）I类：与转录有关

转录激活因子本身还有HAT活性中心TAFII250（H3,H4）转录因子TFIID复合物的亚基，协助起始转录

p300/CBP（H2A,H2B,H3,H4）共激活因子，跟增强子结合蛋白相互作用，转录激活子II类：与核小体组装和染色体结构有关

第65页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五去乙酰化酶HDAC使组蛋白去乙酰化，与带负电荷的DNA紧密结合，染色质致密卷曲，基因的转录受到抑制。

第66页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五组蛋白乙酰化增强与去乙酰化抑制基因表达的机制乙酰化中和了组蛋白尾巴的正电荷，降低了它与DNA的亲和性和结合能力，最终影响核小体的浓缩水平和可接近性增加，使核小体变得松散，转录因子更容易与基因组的这一部分接触，有利于提高转录水平；第67页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五68RNA干扰(RNAi)定义：双链RNA诱发的、同源mRNA高效特异性降解的技术。可以特异性降低或关闭目的基因的表达，该技术被广泛应用于基因功能的探索和疾病基因的治疗。

机制：特异性地降解靶mRNA（清除错误mRNA）异染色质和转座子区产生的siRNA，通过RNA-蛋白质，蛋白质-蛋白质相互作用募集甲基转移酶到相应位置，导致异染色质话或者基因沉默；进而阻止有害基因表达第68页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五SiRNA1998年，安德鲁·法厄（AndrewZ.Fire）等在秀丽隐杆线虫（C.elegans）中进行反义RNA抑制实验时发现，作为对照加入的双链RNA相比正义或反义RNA显示出了更强的抑制效果。并且将这种现象命名为RNA干扰。2006年，安德鲁·法厄与克雷格·梅洛（CraigC.Mello）由于在RNAi机制研究中的贡献获得诺贝尔生理及医学奖。21核苷酸的双链RNA，其中19个互补配对，3’端2个不配对，5‘端为磷酸基团；引导链介导靶mRNA的降解，乘客链在siRNA包装成熟后被降解。病毒RNA，或者环境，人为导入的外源RNA都是siRNA的来源。第69页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五SiRNA的生物合成1）Dicer切割成双链小片段2）组装复合物3）形成活性的沉默复合物（RISC）组装到Ago蛋白中第70页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五71Dicer20nt左右第71页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五ArgonauteRnaseH催化RNA的剪切第72页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五基因沉默的生物学意义转录水平和转录后水平参与基因调控维护基因组的稳定性，保护基因组免受外源核酸侵入

（细胞RDRP利用入侵RNA为模版，合成双链RNA经过Dicer切割组装成有活性的RISC，抑制外源RNA对宿主的破坏）第73页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五miRNA长度为22nt左右的5′端带磷酸基团、3′端带羟基的非蛋白编码的调控小RNA家族。miRNA广泛存在于真核生物中，不具有开放阅读框架，不编码蛋白质，一般长20-24nt，通过转录和转录后水平上调控基因的表达。miRNAs在物种进化中相当保守，在植物、动物和真菌中发现的miRNAs只在特定的组织和发育阶段表达，miRNA的组织特异性和时序性，决定组织和细胞的功能特异性，表明miRNA在细胞生长和发育过程中起多种调节作用。第74页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五miRNA生物合成1)RNApolyII转录含有颈环结构的pri-miRNA,5’端帽子结构和3‘-PolyA；2)第一次切割5‘和3’端（Drosha或DCL1），70nt颈环结构，末端有2-3个碱基不配对（Pre-miRNA）；3）第二次切割颈环的环，形成21nt的双链成熟miRNA(miRNA-miRNA*)(MaturemiRNA)第75页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五动物miRNA生物合成过程RNaseIII70nt的颈环结构

末端2-3nt不配对（5‘，3’端）RNaseIII21nt的颈环结构

（颈环的环端）miRNA-miRNA*第76页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五miRNA的功能装载成RISC后，使与之互补配对的mRNA降解；miRNA可抑制靶mRNA的翻译，降低靶基因蛋白水平miRNA的异常往往跟肿瘤形成，恶性转化，转移，“oncomir”第77页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五miRNA与健康在miR-96突变引起的遗传性进行性听力丧失在mir-184的突变导致遗传性白内障删除的miR-17~92类，导致骨骼发育和生长缺陷第78页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五SiRNA和miRNA的相同之处1.长度都约在22nt左右。2.依赖Dicer酶的加工，是Dicer的产物，所以具有Dicer产物的特点。3.需要Argonaute家族蛋白存在。4.RISC组分，所以其功能界限变得不清晰，如二者在介导沉默机制上有重叠。5.miRNA和siRNA合成都是由双链的RNA或RNA前体形成的。第79页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五区别1.根本区别是miRNA是内源的，是生物体的固有因素；而siRNA是人工体外合成的，通过转染进入人体内，是RNA干涉的中间产物。2.结构上，miRNA是单链RNA，而siRNA是双链RNA。3.Dicer酶对二者的加工过程不同，miRNA是不对称加工，miRNA仅是剪切pre-miRNA的一个侧臂，其他部分降解；而siRNA对称地来源于双链RNA的前体的两侧臂。第80页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五4.

作用位置上，miRNA主要作用于靶标基因3′-UTR区，而siRNA可作用于mRNA的任何部位。5.

作用方式上，miRNA可抑制靶标基因的翻译，也可以导致靶标基因降解，即在转录水平后和翻译水平起作用，而siRNA只能导致靶标基因的降解，即为转录水平后调控。6.miRNA主要在发育过程中起作用，调节内源基因表达，而siRNA不参与生物生长，是RNAi的产物，原始作用是抑制转座子活性和病毒感染。第81页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五第六节其他水平上的基因调控第82页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五一

RNA的加工成熟

各种基因的转录产物都是RNA，无论是rRNA、tRNA还是mRNA，初级转录产物只有经过加工，才能成为有生物功能的活性分子。rRNA和tRNA的加工成熟rRNA加工有两个内容，一个是分子内的切割，另一个是化学修饰。真核生物的rRNA基因转录时，先产生一个45S的前体rRNA，然后被核酸酶逐渐降解，形成成熟的18S、28S和5.8SrRNA。真核生物rRNA则主要是核糖甲基化

第83页，共93页，2022年，5月20日，17点19分，星期五

tRNA基因转录时也可能先生成前体tRNA，然后再进行加工成