典型乳糖操纵子诱导原理精编.pptVIP

乳糖操纵子的诱导原理  中心法则( the central dogma) RNA 复制 复制(DNA替录=(RNA翻译 蛋白质 逆转录 基因表达( gene expression)-基因转录及翻译的过程。产生各 种RNA(tRNA、mRNA、rRNA)和各种蛋白质多肽链。 RNA(RNA、mRNA和rRNA  基因的表达方式 相头定义 根据生物对内外环境刺激的反应,将 基因表达的方式分为: 组成型表达 诱导和阻遏表达  组成型表达 相关定义 (constitutive gene expression) 在个体发育的任一阶段都能 在大多数细胞中持续进行的基因 表达,无论表达的水平高或低,它 C受环境因素的影响较少、或变化很 小。且基因表达产物通常是对生 象过需的必不变的 (housekeeping gene)  诱导和阻遏表达 相关定义 诱导( induction):在特定的环境信号刺激下,相应基因被激 活,从而使基因的表达产物增加。这类基因称为可诱导基因。 可诱导基因在特定环境中表达增强的过程,称为诱导 induction)。 ■乳糖→利用乳糖的三种酶表达 阻遏( repression):在特定环境信号刺激下,相应基因被抑制, 从而使基因的表达产物减少。这类基因称为可阻遏基因。 可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏 repression)。  协调表达 PE(coordinate expression 关 在一定机制控制下,功能上相关的一组 定义 基因,无论其为何种表达方式,均需协调 一致、共同表达,使各表达产物的分子比 例适当,从而正常发挥功能。这种现象称 coordinate expression), is 种调节称为协调调节( coordinate regulation)。  乳糖操纵子的结构和功能 操纵子模型的提出 1960-1961年,莫洛( Monod)和雅各布( Jacob)首次提出“操纵子” 学说 获1965年诺贝尔生理学和医学奖 1940年, Monod发现:细菌在含葡萄糖和乳糖的培养基上生 长时,细菌先利用葡萄糖,葡萄糖用完后,才利用乳糖;在糖源转 变期,细菌的生长会出现停顿。即产生“二次生长曲线” 操纵子( operon):很多功能相关的结构基因串联排列在染色体 上,由一个共同的控制区来操纵这些基因的表达,包含这些结构基 因和控制区的整个核苷酸序列就称为操纵子。  乳糖操纵子的结构和功 P C 「zY|A 结构基因 阻遏物基因 启动子操纵子 产生阻遏蛋白RNA醇结合结合阻遏物 操纵子的组成 结构基因( structural gene,SG):操纵元中被调控的编码蛋白质的 基因 a-启动子( promoter,P):是指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基 因转录的一段DNA序列 操纵基因 operator,O):是指能被调控蛋白特异性结合的一段 DNA序列。 阻物基(it,,产生用物( repressor)  乳糖操纵子的结构和功能 IZYA 结构基因 阻遏物基因 启动子操纵子 产生阻遏蛋白RNA酥结合结合阻遏物 操纵序列o( operator):阻遏蛋白结合位点 启动子P( promoter):位于结构基因的上游。 CAP结合位点:环cAMP受体蛋白(分解代谢物激活蛋白) 结合位点。 ack编码阻遏蛋白,能结合于操纵序列位点。  乳糖操纵子的结构和功能 IZYA 结构基因 阻遏物基因 启动子操纵子 产生阻遏蛋白RNA酶结合结合阻遏物 结构基因 Z编码β-半乳糖苷酶:将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖 Y编码β-半乳糖苷透过酶:使外界的β半乳糖苷(如乳糖) 能透过大肠杆菌细胞壁和原生质膜进入细胞内 A编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶:乙酰辅酶A上的乙酰基转 到β-半乳糖苷上,形成乙酰半乳糖