第九章 基因表达的调控PPT.pptVIP

第9章 基因表达的调控 Regulation of Gene Expression;基因 gene;§1 基因的概念;经典遗传学关于基因的概念;经典遗传学关于基因的概念;分子遗传学关于基因的概念 ; 3、基因在结构上还可以划分为若干个小单位。 ①突变单位（突变子 muton）： 发生突变的最小单位。最小的突变子是一个bp。 ②重组单位（重组子recon）： 可交换的最小单位。最小的重组单位也可以只是一个bp。 ③功能单位（顺反子 cistron，又叫作用子）： 基因中指导一条多肽链的合成DNA序列，平均大小约为500-1500bp。;现代概念与经典概念的比较;基因的作用与性状的表达 ;豌豆株高;一个基因 → 一个mRNA → 一条多肽链 仍然显得太简单。 基因不仅可以作为mRNA转录的模板，也可以作为rRNA和tRNA转录的模板。 有些基因只对其它基因的作用进行调控。 多肽链的合成与停止更主要的是受制于基因作用的调控系统。 ;§2 原核生物基因表达的调控 ;一、转录水平的调控;原核生物主要是在转录水平上调控基因的表达。 当需要某种基因产物时，就大量合成这种mRNA，当不需要这种基因产物时就抑制这种mRNA的转录，就是让相应的基因不表达。 ;通常所说的基因不表达，并不是说这个基因就完全不转录为mRNA，而是转录的水平很低，维持在一个基础水平（本底水平）。 基因表达完全关闭的情况使极为少见的。 ;顺式调控元件和反式作用因子;反式作用因子也是基因产物。 所以，基因表达调控是非等位基因之间相互作用的结果。;启动子和终止子;原核生物的启动子结构;原核生物中基因的组织形式;合成调节与降解调节;正调控（positive regulation）;负调控（negative regulation）;翻译水平的调控 ;E.coli核糖体蛋白质合成的反馈调控机制(feedback regulation)。 E.coli有7个操纵元与核糖体蛋白质合成有关。 每一种操纵元转录的mRNA都能够被同一操纵元编码的蛋白质识别，并能够与其结合。 如果某种核糖体蛋白质在细胞中过量积累，它们将与其自身的mRNA结合，阻止这些mRNA进一步翻译成蛋白质。 ;§3 真核生物基因表达的调控;真核生物和原核生物的比较;真核生物和原核生物的比较;真核生物和原核生物的比较;真核生物可以在多个层次上对基因表达进行调控;一 DNA水平的调控;二转录水平的调控 ;真核基因表达调控的顺式作用元件;真核生物启动子;增强子的结构;增强子的功能;静止子;典型的真核生物基因结构示意图;真核基因调控的反式作用因子;转录后调控;mRNA的剪接;选择性剪接;翻译水平的调控;成熟的mRNA可以失活状态贮存起来;海胆卵内的mRNA在受精前是不翻译的，一旦受精，蛋白质的合成立即开始。 用放线菌素D处理，蛋白质仍然能够翻译。 放线菌素D可以抑制mRNA的转录， 受精卵发育一段时间，再用放线菌素D处理，蛋白质的合成就会停止。 （这说明指导蛋白质合成的mRNA是早已存在于卵细胞内的，而不是当时转录的。）;翻译后调控;1．蛋白质折叠;2．蛋白质切割;多聚蛋白质的切割;切除蛋白质内含子;3、蛋白质的化学修饰