基因表达调控.pptVIP

（二）乳糖操纵子(lac operon)的调节机制 mRNA 阻遏蛋白 I DNA Z Y A O P RNA-pol 没有乳糖存在时，lac操纵子处于阻遏状态 1. 阻遏蛋白的负性调节 阻遏基因 乳糖操纵子受到阻遏蛋白和CAP的双重调节 图13-4 lac操纵子与阻遏蛋白的负性调节 抑制转录启动 mRNA 阻遏蛋白 I DNA Z Y A O P RNA-pol 启动转录 乳糖 半乳糖 β-半乳糖苷酶 有乳糖存在时，lac操纵子即可被诱导。 作为诱导剂结合 阻遏蛋白 mRNA 图13-4 lac操纵子与阻遏蛋白的负性调节 + + + + 转录 无葡萄糖及cAMP浓度高时 2. CAP的正性调节 Z Y A O P DNA CAP CAP cAMP 有葡萄糖及cAMP浓度低时 cAMP与CAP结合受阻 lac操纵子表达下降 RNA-pol 3. 协调调节 当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用； Z Y A O P DNA I PI (a)有葡萄糖，无乳糖 阻遏蛋白 CAP RNA-pol 抑制转录启动 图13-5 CAP、阻遏蛋白、cAMP和诱导剂 对lac操纵子的调节 3. 协调调节 当乳糖存在时，去阻遏；但因有葡萄糖存在，CAP不能发挥作用，仍几无转录活性。 (b)有葡萄糖，有乳糖 Z Y A O P DNA I PI CAP 阻遏蛋白 诱导剂 很少的mRNA转录 图13-5 CAP、阻遏蛋白、cAMP和诱导剂 对lac操纵子的调节 3. 协调调节 当葡萄糖不存在，乳糖存在时，既去阻遏； CAP又能发挥作用，对lac有强的诱导调节。 (c)无葡萄糖，有乳糖 Z Y A O P DNA I PI CAP 阻遏蛋白 诱导剂 大量的mRNA转录 RNA-pol 图13-5 CAP、阻遏蛋白、cAMP和诱导剂 对lac操纵子的调节 三、原核生物具有不同的转录终止调节机制 四、原核生物翻译水平的调节 两种终止调节方式：衰减和抗终止 依赖Rho (ρ)因子的转录终止 非依赖Rho因子的转录终止 主要转录终止机制 （一）蛋白质分子结合于启动序列或启动序列周围进行自我调节（自我控制） （二）反义RNA结合于翻译起始部位互补序列对翻译进行调节（反义控制） 第四节 真核基因表达调节 一、真核基因组的结构特点 （一）真核基因组结构庞大 （二）真核基因转录产物为单顺反子 单顺反子----一个编码基因转录生成一个mRNA分子，经翻译生成一条多肽链。 （三）真核基因组含有大量的重复序列 （四）真核基因具有不连续性 根据重复频率分为高度重复序列、中度重复序列和单拷贝序列。 二、真核基因表达调控特点 （一）真核细胞内含有多种RNA聚合酶 真核RNA聚合酶有三种，即RNA-polⅠ、Ⅱ、Ⅲ，分别负责三种RNA转录。 真核RNA-pol 不直接结合模板，而需依靠转录因子(transcriptional factors,TF)协助起始转录。 （二）处于转录激活状态的染色体结构变化 真核DNA被包装成核小体和更浓缩的染色质结构。启动子DNA包装成核小体会影响转录起始。基因激活时，可观察到染色体相应区域发生某些结构和性质变化。 （三）正性调节占主导 （四）在真核细胞中转录与翻译分隔进行 （五）转录后修饰、加工更为复杂 ? 真核基因是由蛋白质组合来调控，并以正性调节为主，原因有二： （1）采用正性调节机制更精确； （2）采用负性调节不经济。 二、真核基因表达调控特点 三、RNA polⅠ和pol Ⅲ转录体系的调节相对简单 tRNA和5SrRNA基因启动子位于转录起始点下游即转录区内，称为内部控制区（internal control regions,ICR）　　 （一）RNA polⅠ转录体系的控制 人rRNA前体基因的启动子有两个元件：核心元件与上游控制元件。 RNA polⅠ的两种转录因子：上游结合因子１与选择性因子１。　 （二）RNA pol Ⅲ转录体系的控制 ?真核基因顺式作用元件影响基因转录活性。按功能特性，顺式作用元件分为：启动子、增强子和沉默子。 真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，至少包括一个转录起始点以及一个以上的功能组件。 TATA盒 GC盒 CAAT盒 四、RNA polⅡ转录起始的调节非常复杂 （一）顺式作用元件 ? 1、启动子(promoter) 2、增强子 (enhancer) 指远离转录起始点(1～30kb)、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列。 增强子发挥作用的方式通常与方向、距离无关 。从功能上讲，没有增强子存在，启动子通常不能表现活性；没有启动