分子生物学余爱丽prok基因表达调控.pptx

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分子生物学余爱丽prok基因表达调控

第一节 相关概念及操纵元调控花式概述第二节 乳糖操纵元(Lac Operon)第三节Trp Operon及弱化作用机理第四节 基因转录的时序调控第五节Prok.翻译水平的调控第六节DNA序列重排对基因转录的调控 牛牛文库文档分享第一节 相关概念及 操纵元概述 牛牛文库文档分享代谢调控过程是自身生存和繁衍所必须Prok.和Euk.都有各自准确调节基因表达的机制基因表达(gene expression):基因表达调控(gene regulation or gene control):任何影响基因转录过程和翻译过程的开启、关闭和这两个过程速率的较为直接的因素及其作用涉及:RNA转录的开/关,数量,选择性加工 蛋白质翻译速率,数量,加工与 降解和分泌… 牛牛文库文档分享 Prok.和Euk.的调控极其相似共同的起源与共同的分子基础 调控机制:核酸分子间的互作 核酸与蛋白质分子间的互作蛋白分子间的互作调控层次:DNA水平的调控 转录水平上的调控 转录后水平的调控( mRNA加工成熟水平上的调控 ) 翻译水平上的调控 翻译后水平的调控 牛牛文库文档分享● 转录水平上的调控是最为经济, 灵活,又是最为重要,复杂的调控a、在复杂的基因组内,确定需要基因转录的起始位点 b、精细调节基因表达的水平, 以保证生物体对环境的适应 c、 cis factor trans factor 间严格而又灵活的互作 d、 保证RNA polymerase 的进行式转录(不中断,准确终止) 牛牛文库文档分享10%; 结构基因的编码序列 triplet codon90%; 重复,间隔,调节序列… 基因选择性表达指令 重要的遗传信息I类;DNA seq. RNA seq. (codon) aa seq. protein表型 (central dogma)基因表达的指令gene on / off● 生物遗传信息的概念Genome DNA遗传信息的两大类别II类;特定DNA seq. +特定蛋白质/ 核酸结合 牛牛文库文档分享I 类II类aa base 表达DNA RNA protein specifical binding trans 1 cis 1cis 1 trans 2 cis 2trans 3 cis 3 内在信息 内, 外(信号分子) 结合信息 ORF only Helix , Nt seq…. 遗传信息存在于模版链 三维空间结构/ DNA序列 的一级结构上(IR, Box, paracodon…) 三联体密码 空间,调控密码(钥匙与锁) 简并 简并摇摆同工受体 牛牛文库文档分享● 遗传信息表达的方式(Euk.) 组成型表达(constitutive expression)Housekeeping gene 诱导型表达 (inducible expression by signaling molecular)Luxury gene 顺、反因子间互作方式的基因表达调控 牛牛文库文档分享?顺式作用元件(cis-acting element): 对基因表达有调节活性的DNA序列, 只影响与其同处一个DNA分子或物理 上相连的DNA上的基因?反式作用因子(trans-acting factor): 与顺式作用元件相互作用影响基因表达 的蛋白因子,其编码基因与其识别或结 合的靶核苷酸序列不一定在同一个 DNA分子上 牛牛文库文档分享●操纵元(Operon): Prok.中,基因表达调控的一个完整单 元,包括结构基因和控制区(O、P)以及调节基因 的整个核苷酸序列?操纵元中各结构基因按一定比例协调翻译?具有极性突变效应: 操纵元中一个近基因的无义突变能够影响远基因表达, 且根据距离远近呈极性梯度效应 ?P、O紧密连锁或彼此重叠,I基因位点不固定 (顺式作用元件、反式作用因子) 牛牛文库文档分享● 正调控系统: 没有调节蛋白存在时,结构基因是关闭 的,而加入有活性的调节蛋白后,结构基 因的表达活性被开启无辅基诱导物或激活物● 负控制系统: 没有调节蛋白存在时,结构基因是开启的, 加入这种有活性的调节蛋白后,结构基因表 达活性被关闭阻遏蛋白● 所谓“关闭”指表达水平很低 本

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