第六章 基因表达调控(一)PPT.pptxVIP

人工基因组的设计与合成;中心法则;第六章 基因表达调控(一);第六章 基因表达调控;基因表达与调控;组成型表达;适应型表达 指环境的变化容易使其表达水平变动的 一类基因表达。 诱导表达Induction expression 基因表达水平应环境条件变化增高的现象。这类基因被称为可诱导的基因inducible gene； 阻遏表达 Repression expression 基因表达水平随环境条件变化降低的现象。相应的基因称为可阻遏的基因repressible gene;协调表达（coordinated expression）在一定机制控制下，功能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，均需协调一致，共同表达，这种调节称为协调调节（coordinated regulation）;基因表达的时间性与空间性;原核基因表达调控 ① 转录水平上的调控； ② 转录后水平上的调控： mRNA加工成熟水平上的调控 ； 翻译水平上的调控 。;操纵子学说;操纵子组成;结构基因群;启动子;操纵基因（Operator）;调控基因; 正调控（positive control）: 调控因子通过与启动子元件结合来激活基因的表达。 负调控（negative control）: 阻抑物与操纵基因结合来阻止基因的表达。;诱导 (induction)： 通过小分子诱导物参与, 使阻抑物失活或活化激活剂来实现对基因或操纵子表达的调控 。 阻遏(repression): 通过小分子辅阻遏物参与,使激活剂失活或活化阻抑物来实现基因或操纵子不表达的调控。;几个概念;操纵子的类型;调控类型与特点;乳糖操纵子-Lac operon;乳糖操纵子-Lac operon;25;乳糖不存在时;乳糖存在时;诱导物;诱导物;操纵子对诱导剂的响应; 通过去阻遏调控lac操纵子只是调控的一种方式，另一调控系统也可起到lac操纵子的转录诱导作用。分解物基因激活蛋白（catabolic gene-activator protein: CAP）可以部分调控细菌对糖的代谢。在有乳糖存在，而且葡萄糖水平低时，CAP可以激活象lac操纵子那样的操纵子的转录。　 当葡萄糖和乳糖都存在时，即使阻遏物不结合，转录也是非常弱的。然而当葡萄糖浓度降低，而乳糖仍然存在时，转录激烈增加。这是由于CAP是lac操纵子的一个激活剂，并且起始了正调控转录。cAMP的作用象个调节器，它与CAP结合正向调控CAP的DNA结合活性。 ;cAMP生成;CRP的活性控制;Lac 操纵子的正调控;乳糖操纵子调控总图;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;色氨酸操纵子;;操纵基因和启动子重叠; (1) 辅阻遏蛋白对trp操纵子表达的调控 辅阻遏蛋白（trpR的产物）通过与操纵基因的结合与否来控制结构基因是否被转录。 (2) 辅阻遏蛋白的活性控制 辅阻遏蛋白的活性受到色氨酸水平的控制，色氨酸与辅阻遏蛋白结合则激活了辅阻遏蛋白，这样辅阻遏蛋白就可与操纵区DNA结合，关闭trp操纵子的表达。;;色氨酸充足时;弱化子;操纵基因和结构基因中间有一段前导区， 123～150位碱基序列可调节操纵子的转录。有色氨酸存在时，转录总是产生一个仅有140个核苷酸的RNA分子，不转录色氨酸合成基因。先导序列随着色氨酸浓度增高而降低合成基因转录。这段序列称为弱化子。;前 导 肽;前导序列具有一个非常有意义的特点，在其第10和第11位上有相邻的两个色氨酸密码子。这一点很重要，因为组氨酸操纵子中，也具有弱化子，也具有一个类似的能编码前导肽的碱基序列，此序列中含有7个相邻的组氨酸密码子。苯丙氨酸操纵子中同样存在弱化子结构，其前导序列中也有7个苯丙氨酸密码子。这些密码子参与了trp及其他操纵子中的转录弱化机制。 ;;trp操纵子的衰减调控系统;52;trp操纵子的衰减调控系统;cAMP-CAP正调控;重点;The End！