下面是包含一个基因的3个DNA片段。按照下面的步骤将基因代码从DNA转化为蛋白质。
片段A: aatctaccgaggccgccgccgccccccccatatat
片段B: tttgccccgggattgattcccccaattgggg
片段C: CGCCCCTCAGAAGTTGGTTCAGACGTTGGC
过程:
- 找出3个碎片的正确顺序。按照从头到尾的顺序重新复制基因的DNA代码。✓
- 抄写将基因转化为mRNA。✓
- 去除包含碱基10-15和25-30的2个内含子。✓
- 分离mRNA的密码子和翻译变成一个氨基酸序列。结果:显示所有的工作和使用参考。
分析:
哪些片段是开头、中间和结尾?证明。
在这个过程的哪一点内含子被移除?导致这种切除的酶叫什么名字?
在最终的蛋白质中有多少个氨基酸?
对比(至少3个因素)原核生物和真核生物之间的蛋白质合成。如果你用Edman方法(第48页)在这个蛋白质上找到氨基酸序列，并从mRNA到DNA逆向工作，你会找到上面确切的DNA序列吗?解释为什么或为什么不解释?
什么是操作子?用一个例子来解释。
步骤/结果:步骤0。
分析:
- 哪些片段是开头、中间和结尾?证明。
片段A是开始，因为它包含起始密码子8月。这标志着代码的开始。中间的片段是片段C，因为片段C没有起始和结束密码子来表示片段的特定位置。将片段C放在片段A之后，片段B之前，这样就可以结束代码UAG出现在代码中。将片段B放置在末端是由于末端密码子的原始外观UAG并允许一个看似清晰的代码结束，以及删除任何额外的密码子在最初的结束密码子之后。
- 在这个过程的哪一点内含子被移除?导致这种切除的酶叫什么名字?
内含子在pre-mRNA剪接过程中被移除并输出到细胞质中，而外显子随后被连接以形成编码序列。将RNA转化为成熟”然后mRNA准备好进行翻译。rna剪接酶被称为核酸内切酶。它是一种进化上保守的酶，负责从核转移RNA和所有原始RNA中切除内含子。
- 在最终的蛋白质中有多少个氨基酸?
包括起始氨基酸在内，最终蛋白共有20种氨基酸。这20种氨基酸包括起始氨基酸蛋氨酸，以及各种数量的丙氨酸、脯氨酸、甘氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、精氨酸、赖氨酸、亮氨酸等。由于终止密码子不是氨基酸，因此在最终蛋白质中总共只有20个氨基酸，如果终止密码子被包括为氨基酸，那么该序列将有21个氨基酸而不是20个(W2)。
对比(至少3个因素)原核生物和真核生物之间的蛋白质合成。转录和翻译在原核生物中同时发生，但在真核生物中可能发生在不同的时间。这是因为原核生物没有膜结合细胞器，而真核生物有。真核生物的转录发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，而原核生物的翻译与转录同时发生在细胞质中(W4)。真核生物不像原核生物那样有操纵子，基因调控可能很复杂，因此很难适合基因进行调控(W1)。
原核生物中的操纵子基本上可以使功能相关基因作为更简单的多顺反子转录本协同表达。这在真核生物中是罕见的，因为每个基因通常驱动自己独立的信使rna的表达(W5)。在真核生物中，大多数mRNA在被翻译之前都经历了剪接，因此真核基因可能需要剪接的mRNA，因为真核基因可能包含在蛋白质合成之前被移除的内含子。原核生物不进行转录后修饰，因为它们同时进行转录和翻译，主要与时间有关。
- 如果你用Edman方法(第48页)在这个蛋白质上找到氨基酸序列，并从mRNA回溯到DNA，你会找到上面确切的DNA序列吗?解释为什么或为什么不解释?
不幸的是，没有，Edman方法不会给你相同的DNA序列。这是由于多个密码子编码相同的氨基酸，作为参考，GUU、GUC、GUA和GUG都编码氨基酸缬氨酸。现在，正因为如此，Edman方法不能简单地区分哪个编码存在于初始mRNA序列中(W6)。因此，当从mRNA转录回DNA时，根本不可能确切地知道哪些密码子是用来产生氨基酸的。此外，与Edman方法的一个巨大反差是内含子的存在。在mRNA链产生后被移除的内含子将不包括在Edman方法中，然后也不包括在初始DNA序列的重建中。
- 什么是操作子?用一个例子来解释。
操纵子是一组或一组基因，它们被转录在一起，形成一个信使RNA分子，编码多种蛋白质。操纵子有多个组成部分，包括操作子及其与抑制子的相互作用。通常，抑制因子会结合到操作子上抑制操纵子中编码基因的转录，直到满足特定的标准。它们存在于原核细胞中，可以影响操纵子的表达。所有的操作子都可以被相同的调控系统控制，并且通常一起表达。对于一个操纵子的例子，lac操纵子是一个很好的例子，说明了它们可以拥有的一些可能性。对于lac操纵子，它包含三个不同的基因，lacZ, lacY和lacA，由一个操作符控制并作为单个mRNA转录。当细胞中缺乏乳糖时，抑制因子将与操作因子结合。这将阻止RNA聚合酶转录位于lac操纵子上的基因。然而，当乳糖存在时，它作为诱导剂与乳糖抑制因子结合。 This binding causes the repressor to turn off, causing it to no longer bind to the operator region. This allows RNA polymerase to bind uninterrupted to the promoter region, allowing the genes located on the lac operon to be transcribed (B1). These genes within the lac operon allow for the prokaryotic cells to synthesize lactase when in the presence of lactose, which is can use as a food source to be used in glycolysis (W3).
引用:
(W1) Byju。(2023)。是操纵子现在在真核生物吗?Byju。检索日期:2023年4月18日
https://byjus.com/question-answer/is-operon-present-in-eukaryotes/
(2)谢利达斯(2019年2月26日)。起始和终止密码子。新闻医学。检索日期:2023年4月18日h ttp: / / www.news-medical.net/life-sciences/START-and-STOP-Codons.aspx(3)可汗学院。(2017)。lac操作子(文章)。可汗学院。检索日期:2023年4月18日
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https://www.khanacademy.org/science/ap-biology/gene-expression-and-regulation/regulation-of- gene-expression-and-cell-specialization / / the-lac-operon
(W5)国家医学图书馆。(2019年2月21日)。细菌操纵子- PMC的真核获取。NCBI。2023年4月18日检索自https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7295392/
(将)PSIBERG。(2022年9月17日)。艾德曼降解:化学，步骤，限制，用途。PSIBERG。检索日期:2023年4月18日https://psiberg.com/edman-degradation/(1)迪朱塞佩，M.，弗雷泽，D.(2002)。尼尔森生物12。尼尔森教育有限公司
