第七章 基因的表达与调控PPT.ppt

第七章　基因的表达与调控; 原核生物及单细胞生物暴露在变幻莫测的环境中，只能根据环境的变化来调整代谢，适应环境的变化才能维持自身的生存与繁衍;;;7.1 原核生物基因表达调控总论;;;;结构基因和调节基因;;;;;; 7.2 乳糖操纵子与负控诱导系统;7.2.1酶的诱导-lac体系受调控的证据;;;;;;7.2.2 操纵子模型及其影响因子;;; ;乳糖操纵子(lac operon)的调控方式;;;;;;; 葡萄糖效应：是指当葡萄糖和其它糖类一起作为细菌的碳源时葡萄糖总是优先被利用，葡萄糖的存在阻止了其它糖类的利用的现象。;　　　 The Lac Operon:When Glucose Is Present But Not Lactose; The Lac Operon:When Glucose And Lactose Are Present; The Lac Operon:When Lactose Is Present But Not Glucose; The Lac Operon:When Neither Lactose Nor Glucose Is Present;安慰诱导物： 如果某种物质能够促使细菌产生酶而本身又不被分解，这种物质被称为安慰诱导物，如IPTG（异丙基- β –D-硫代半乳糖苷）;色氨酸操纵子;色氨酸操纵子结构;; trp操纵子中产生阻遏物的基因是trpR，该基因距trp基因簇很远;TrpR基因产物称为辅阻遏蛋白 此蛋白平常不与操纵区相结合; 阻遏-操纵机制对色氨酸来说是一个第一水平的调控，调节转录是否启动，相当于粗调开关。 trp操纵子中对应于色氨酸生物合成的还有另一个系统进行细调控，指示已经启动的转录是否继续下去。 并通过转录达到第一个结构基因之前的终止转录来实现细调控。 ; 外源色氨酸浓度很低的信号虽然可以引起trp操纵子的去阻遏作用，但是这个信号还不足以很快引发内源色氨酸的合成，因为阻遏蛋白从无活性向有活性的转变速度较慢。 在这种环境下，弱化子就通过抗终止的方法来增加trp基因表达，从而提高内源色氨酸浓度。; 弱化子与前导肽 一 弱化子 ;前导区（L区）编码的多肽称为前导肽。;The Trp Operon:When Tryptophan Is Present; Met-Lys-Ala-Ile-Phe-Val- AAGUUCACGUAAAAAGGGUAUCGACA-AUG-AAA-GCA-AUU-UUC-GUA- Leu-Lys-Gly-Trp-Trp-Arg-Thr-Ser-STOP CUG-AAA-GGU-UGG-UGG-CGC-ACU-UCC-UGA-AACGGGCAGUGUAUU CACCAUGCGUAAAGCAAUCAGAUACCCAGCCCGCCUAAUGAGCGGGCUUUU Met-Gln-Thr-Gln-Lys-Pro UUUU-GAACAAAAUUAGAGAAUAACA-AUG-CAA-ACA-CAA-AAA-CCG trpE . . . Terminator;The mRNA Sequence Can Fold In Two Ways;3’;3’;三 转录后水平的调控;1 RNA 干扰的影响; 1. 长度约在22nt左右，结构上， siRNA是双链RNA 2.依赖Dicer酶-RNAase Ⅲ家族中对双链RNA具有特异性的酶）加工 3. siRNA合成是由双链的RNA或RNA前体形成的; 能够非常特异地降解与之序列相应的单个内源基因的mRNA。 相对少量的dsRNA就可以使相应的基因表达受抑制。 RNAi基因表达的效应可以突破细胞的界限，可传递给子一代。;第一种是设计可自然形成发夹的RNA（~22nt）; 肿瘤是多个基因相互作用的基因网络调控异常的结果，传统技术诱发的单个癌基因的阻断不可能完全抑制或逆转肿瘤的生长，而RNAi可以利用同一基因家族的多个基因具有一段同源性很高的保守序列这一特性，设计针并导入一种dsRNA 既可以产生多个基因同时沉默。 由于R