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2014/12/4 第七章：原核生物基因表达调控 一、基因表达调控简介 基因表达调控简介 基因表达调控癿主要表现： 乳糖操纵子不负控诱导系统 转录水平上癿调控 （原核表达调控主要形式） 色氨酸操纵子不负控阻遏系统 转录后水平上癿调控 其它操纵子（半乳糖操纵子、阿拉伯糖操纵子等） 转录后调控 基因表达调控的策略 • 细胞周期调控：不同的发育周期调控不同基因表达。有丝分裂和 基因产物表达形式 减数分裂过程中DNA复制造成DNA数量和结构的变化对基因表 达的影响 组成型表达 （constitutive ） • 空间调控：真核生物转录和翻译在不同区域进行，而原核生物转 产物合成速率不受环境变化或代谢状态的影响 录和翻译可同时进行，空间结构差异决定不同的调控机制 • DNA结构调控：常染色质和异染色质；DNA重排、DNA重组、 突变和修复；蛋白质结合；DNA 甲基化或其它修饰；基因拷贝数 目变化。 调控型表达 （adaptive or regulated ） 产物合成速率受环境变化或代谢状态的影响 • 转录调控：转录复合体形成、Sigma因子、顺式调控因子和反式 作用因子 • RNA结构调控(转录后翻译前调控) ：RNA 降解、RNA加工和剪 本底水平表达 切、RNA编辑、反义RNA、RNA干涉、RNA转移和定位 • 蛋白质合成调控：核糖体结合、密码子使用、移码、衰减子等 （background constitutive expression） • 蛋白质结构调控(翻译后调控) ：降解、装配、修饰和定位 OFF状态下产物极少量的表达 原核基因表达调控分类 诱导和阻遏；正控和负控 负转录调控 （negative transcription 负控通过影响阻遏蛋白活性来影响基因表达； regulation ）： 正控通过影响激活蛋白活性来影响基因表达； 负控诱导 负控阻遏 正 转录调控 （positive transcription 诱导可使酶癿生成增加、增快 ； regulation ） ： 阻遏可使酶癿生成减慢、减少。 正控诱导 正控阻遏 1 2014/12/4 •诱导induction refers to switching on transcription negative control ：阻遏蛋白 as a result of interaction of the inducer with the regulator protein. 阻遏repression refers to inhibition of transcription (or translation) by binding of repressor protein to a specific site on DNA (or mRNA). inducer 诱导物