第八章prok基因表达调控.ppt

第一节 相关概念及 操纵元概述 代谢调控过程是自身生存和繁衍所必须 Prok.和Euk.的调控极其相似 糖皮质激素受体 ZYJ272 第二节 乳糖操纵元 4、阻遏蛋白与操作子的相互作用（硝酸纤维素膜结合试验） IPTG LacOC 三、 Lac Opreon的正调控－－CAP-cAMP复合物 一、结构 二、阻遏调控机制 1、Trp Operon mRNA的前导序列结构 2、前导序列的二级结构 决定RNApol在弱化子处是终止转录还是继续转录 ★ 序列2和3配对时，RNApol继 续转录，使前导序列后的结构 基因得以转录 第四节 基因转录的时序调控 5、 溶原状态→溶菌状态 溶原菌受到紫外线等作用 ↓ 细胞中recA蛋白获得蛋白酶活性，水解λ阻遏蛋白 ↓ RNA聚合酶与两个早期操纵元的启动子结合， 转录翻译出N和Cro蛋白 ↓ 迟早期基因O P Q蛋白表达 ↓ 晚期基因表达 ? Prok.中研究最多的是鼠伤寒沙门氏菌的鞭毛基因的相变 过程 一、沙门氏菌的Ⅰ、Ⅱ相及基因分布 * 操纵元 mRNA上与调节蛋白的结合位点与组装核糖体时 rRNA 上结合位点高度同源，具有相似的二级结构 mRNA上与调节蛋白的结合位点 23SrRNA上与调节蛋白的结合位点 L11/L1 opreon * 调节蛋白与 rRNA的结合力高于与自身 mRNA的结合力 * 调控方式 当细胞内核糖体较少时，有游离的rRNA存在，调控蛋白优先结合rRNA，此时调控蛋白控制的自身操纵元mRNA继续翻译 相反情况，调控蛋白优先结合mRNA，此时调控蛋白控制的自身操纵元mRNA停止翻译 调控实质：核酸的合成水平调节了蛋白质的合成 翻译水平调节 五、严谨反应调控（stringent response control） 基本概念：原核生物在不良的营养条件下（AA饥饿）， 自动停止或降低（10～20倍）rRNA、tRNA 转录，从而调节蛋白质合成速度——严谨现象 ? 相关因子： ? 严谨因子： 焦磷酸转移酶 由relA基因编码 正常情况下很少表达 ? 信号分子：魔斑Ⅰ（magic spotⅠ）: ppGpp 鸟苷5’-3’-二磷酸 魔斑Ⅱ（magic spotⅡ）: pppGpp 鸟苷5’-三磷酸3’-二磷酸 ? 之所以称为魔斑---AA饥饿时，E.coli的薄层层析图 谱上有两种Nt与常见的Nt的迁移率不一样 ? 调控机制 ? 空转反应：AA饥饿时，无负载的tRNA进入核糖体的A 位后，新肽键不能形成，但GTP不断消耗 ? 空转反应导致信号分子的产生 ppGpp pppGpp ? ppGpp可与RNApol作用，使其不易变构 pppGpp与转录I位点作用，阻止RNApol结合 从而抑制tRNA、rRNA转录 放慢转录起始、延伸过程，放慢蛋白质合成过程，启动 AA合成基因，通过紧缩开支，渡过难关 基因表达翻译水平的调节 第六节 DNA序列重排对基因转录的调控 on off rh1-p on off 2、枯草杆菌孢子形成过程中σ亚基的替换 二、λphage裂解性生长和溶源状态的调控 λphage进入寄主 体内后环化 其中— ? 裂解周期--环形分子 大部分基因表达 ? 溶源状态--以线性分 子形式整合到寄主的 染色体上,使大部分基 因不表达 λPhage的操纵元组织情况 (一) λphage裂解生长过程中的基因表达 进入寄主cell的λphage 的DNA上没有任何 调节蛋白，因此寄主的RNApol便结合于PL和PR 1、抗终止蛋白PN和调节蛋白Cro首先被转录 2、PN蛋白的作用导致PL和PR控制的迟早期基因的表达 表达产物CⅢ蛋白、CⅡ蛋白、O蛋白、P蛋白