微生物基因表达调控教程.pptVIP

主讲：陈晗;;;基因激活;基因表达调控主要表现在以下方面：;二、操纵元operon ;2.1 结构基因：指导酶和蛋白质表达产物合成。 2.2 操纵基因：负责结构基因“开”和“关”。无表达 产物，又称操作子，DNA分子上阻遏蛋白的结合位点，用以阻止相邻启动子上转录的起始。 2.3 启动基因：即启动子，结合RNA聚合酶和启动转录。 2.4 调节基因：负责调节物质如阻遏蛋白的合成。 ; ;三、诱导物和辅阻遏物;四、正调控与负调控;; 第一节 乳 糖 操 纵 元;一、操纵元的组成 ;1.2 lacY基因：基因长780bp，编码由260个氨基酸组成，分子量30000的半乳糖透过酶（半乳糖透性酶），促使环境中的乳糖进入细菌； 1.3 lacA基因：基因长825bp，编码含275氨基酸，分子量为32000的转乙酰基酶，以二聚体活性形式催化半乳糖的乙酰化，形成乙酰半乳糖（在对乳糖的利用并非必需）。;;;乳糖操纵子的结构;二、阻遏蛋白的负调控 ; ;;;;四、乳糖操纵子的正调控; CAP结合位点 ;2.环式AMP;3.cAMP的正调控;; ;乳糖操纵元正性调节;;;CAP;; 注 意 ;第二节 色氨酸操纵元 ;一、 色氨酸操纵元组成 ;二、负调控过程;;;;Trp ;三、衰减调控（弱化调节）;色氨酸操纵子mRNA前导区核苷酸序列 ;Trp操纵子前导序列中4个互补区段;转录衰减;2.前导区结构; 衰减子(转录终止的调节)：提前终止转录，调节基因表达的功能区域。转录起始点前，存在前导序列：162nt（核苷酸）。;;UUUU……;3.弱化调节模型;;;衰减作用;The trp Attenuator;UUUU……;UUUU……;色氨酸供应短缺时，基因活化；色氨酸过剩时，与阻遏因子结合，抑制基因转录。 ;为什么需要阻遏体系？ 目前认为阻遏物的作用是当有大量外源色氨酸存在时，阻止非必需的先导mRNA的合成，它使这个合成系统更加经济 。 为什么需要弱化系统？ 当trp浓度低时，阻遏物从有活性变为无活性，速度极慢，不能很快引发trp 合成。因此需要一个能快速作出反应的系统，以保持培养基中适当的Trp水平。 细菌演化出弱化系统的生物学意义 通过tRNA荷载与否进行调控，更为灵敏； 氨基酸的主要用途是合成蛋白质，因而tRNA 荷载为标准 进行调控更为恰当； 两个调控系统，避免浪费提高效率； 原核生物细致的精细调控机制，增强原核生物对环境的适应性;; 小 结;构巢曲霉A. nidulans 的孢子颜色突变体菌落形态;无隔菌丝;有隔菌丝;各种霉菌形态特征;;曲霉分生孢子;曲霉的顶囊、分生孢子梗、足细胞 ; 青霉分生孢子 ;青霉的帚状枝