第六章 基因的表达与调控(上)——原核基因表达调控模式PPT.ppt

2. araC蛋白同时显示正、负调节因子的功能。而在lac和gal操纵子中，阻遏蛋白只能作为负调节因子， cAMP-CRP只能作为正调节因子。 3. araBAD和araC基因的转录是分别在两条连上以相反的方向进行。 araBAD基因簇从启动子PBAD开始向向左右进行转录，而araC基因则从Pc向左转录。 4. araC蛋白的正、负调节作用 （1）当体系中葡萄糖水平较高，阿拉伯糖葡萄糖水平较低， araC蛋白起负调节作用。 （2）当体系无葡萄糖存在，只有阿拉伯糖时， araC蛋白起正调节作用。 三. 多启动子调控的操纵子 1. rRNA操纵子（P1，P2） 2. 核糖体蛋白SI操纵子（P1，P2 ，P3，P4） 3. DnaQ蛋白操纵子（P1，P2） 第五节 固氮基因调控 1. 与固氮有关的基因及其调控 （1）nif AL基因控制了整个固氮酶系统的表达与活性。若突变nif A基因，固氮酶和其他所有已知的nif基因产物都会消失。 （2） nif A和nif L基因产物分别是nif操纵子的正、负调控因子。当细胞没有nif L蛋白质时， nif A基因产物足以激活其他nif 基因的表达。 （3） nif操纵子的调节基因位于nif操纵子外，分别称为ntrB、ntrC和ntrA 。 nif A基因产物只有在ntrC和ntrA基因产物的共同作用下才能正常工作，激活nif操纵子。 ntrC基因的活性直接受NH3的影响， NH3浓度较高时， ntrC基因产物没有转录活性。 （4）ntr系统像固氮酶系统的粗调开关， nif AL系统像微调开关，两者共同作用控制nif基因的表达。 第六节 转录后调控 1. 翻译起始的调控 （1）RBS中的SD序列与核糖体的结合 （2）mRNA的二级结构 2. 稀有密码子对翻译的影响 细胞内对应于稀有密码子的tRNA较少，高频率使用稀有密码子可调节蛋白质的合成。 3. 重叠基因对翻译的影响 重叠基因通过翻译偶联来影响基因的表达 4. Poly（A）对翻译的影响 mRNA3端Poly（A）的长短对翻译效率的影响很大。 Poly（A）较长时，蛋白质合成旺盛，随着Poly（A）变短，蛋白质合成能力逐渐变弱。 第一节 原核基因表达调控总论 1. 组成型蛋白质（constitutive protein） 在代谢过程中十分必需的酶或蛋白质，其合成速率不受环境变化或代谢状态的影响。 2. 适应型或调节型蛋白质（adaptive or regulated protein ） 这类蛋白质的合成速率明显地受环境的影响而改变。 3. 基因表达（gene expression） 以RNA为模板翻译成蛋白质的过程。 4. 基因表达调控（gene regulation or control ） 对基因表达过程的调节。 5. 基因表达调控主要表现在以下两个方面： （1）转录水平上的调控（transcriptional regulation ） （2）转录后水平上的调控（post-transcriptional regulation ） 包括： ①mRNA加工成熟水平上的调控 ②翻译水平上的调控 6. 原核生物与真核生物转录及翻译调控的不同 （1）原核生物中，营养状况和环境因素对基因表达起着举足轻重的影响。 （2）在高等真核生物中，激素水平和发育阶段是基因表达调控的主要手段，营养状况和环境因素的影响不大。 （3）原核生物的转录与翻译几乎同时发生，即转录与翻译相偶联。 （4）真核生物中，转录产物只有从核内运到核外，才能被核糖体翻译成蛋白质。 一.原核生物调控机制的类型与特点 1. 原核生物基因表达调控模型——操纵子模型 操纵子（operon）：由几个相关的结构基因及其控制区组成，是基因表达的协同单位。 操纵子的两个类型： 诱导型 阻遏型 （2）在正转录调控中，调节基因的产物是激活蛋白。 ①正控诱导系统 效应物分子（诱导物）的存在使激活蛋白处于活性状态。 ②正控组遏系统 效应物分子（诱导物）的存在使激活蛋白处于非活性状态。 二. 操纵子(opero