分子生物学-13-原核基因表达调控-1-概念分类讲解材料.pptVIP

2、适应性表达：诱导和阻遏 指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。 应环境条件变化基因表达水平增高的现象称为诱导(induction)，这类基因被称为可诱导的基因(inducible gene)； 相反，随环境条件变化而基因表达水平降低的现象称为阻遏(repression)，相应的基因被称为可阻遏的基因(repressible gene)。 三、基因表达的规律——时间性和空间性 1、时间特异性（temporal specificity） 按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间特异性。 多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性(stage specificity)。 例：β-珠蛋白基因簇的顺序表达 人类珠蛋白基因家族分为α (16chr)和β(11chr)两个基因簇。 β-珠蛋白基因簇以5′-ε-Gγ-Aγ-ψβ-δ-β-3′顺序排列，其中ε为胚胎型功能基因，Gγ和Aγ为胎儿型功能基因，δ与β是成年型功能基因。总长度约75kb； 在个体发生中表现为依次表达，具有高度组织特异性和发育阶段特异性 胚胎型功能基因 胎儿型功能基因 成年型功能基因 2、空间特异性(spatial specificity) 基因表达伴随时间顺序所表现出的这种分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，所以空间特异性又称细胞或组织特异性。 在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称之为基因表达的空间特异性。 四、基因表达调控的生物学意义 适应环境、维持生长和增殖（原核、真核） 原核的调控主要在营养状况和环境因素； 维持个体发育与分化（真核） 真核生物则是激素水平和发育阶段。 五、基因表达调控的基本原理 （一）基因表达的多级调控(多层次性)： 基因表达调控（点）可见于从基因激活到蛋白质生物合成的各个阶段，因此基因表达的调控可分为转录水平（基因激活及转录起始），转录后水平（加工及转运），翻译水平及翻译后水平，但以转录水平的基因表达调控最重要。 基因组水平、转录水平、转录后水平、翻译水平、翻译后水平 p247 （二）基因调控的复杂性 DNA水平 基因丢失； 基因扩增 基因重排； 甲基化修饰； 染色质的结构状态 RNA水平 转录水平调控； RNA的转录后加工； mRNA从核内向胞浆转运； mRNA稳定性 蛋白质水平 翻译过程； 翻译后加工； 蛋白质的稳定性 转录激活是最关键的 调控的关系：调与被调的关系 结构基因和调节基因 为了区分调控过程的调控成分和被调控成分，而区分出调控基因和结构基因。 结构基因一般是指编码RNA或者蛋白质的任何基因，其产物一般指各种功能蛋白质，如组成细胞和组织的基本成分的结构蛋白、具有催化活性的各种酶和调节蛋白。 调节基因一般特指参与其他基因表达调控 RNA或者蛋白质的基因，其产物一般是通过与靶DNA序列上的特定位点结合来其作用的。 （三）基因转录激活调节基本要素： 基因表达的调节与基因的结构、性质，生物个体或细胞所处的内、外环境，以及细胞内所存在的转录调节蛋白有关 三要素： 1 特异的DNA调节序列 2 调节物（蛋白或者RNA） 3 RNA聚合酶 基因转录激活调节“三要素” 1、特异DNA序列 原核生物的操纵子 真核生物的顺式作用元件 2、调节蛋白 是调节基因转录的蛋白因子，如原核生物的阻遏蛋白和CAP蛋白（降解物基因活化蛋白）、 真核生物的基本转录因子和特异转录因子等即反式作用因子。 3、 RNA聚合酶 Gene Regulation in Prokaryotes 第07章 基因的表达与调控(上) ——原核基因表达调控模式 山西师范大学 生命科学学院 763353734@ E. coli 4403 genes Contents 基因表达调控的基本概念（理解） 原核基因调控机制（掌握） 乳糖操纵子（重点掌握） 色氨酸操纵子（掌握） 其他操纵子(了解) 转录后水平上的调控 7.0 基因表达调控相关的概念或观点 物种 遗传信息 DNA分子 生长 发育 受精卵 分化 细