基础分子生物学chapter12噬菌体策略

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1、Chapter12PHAGESTRATEGIES噬菌体策略裂解进程包括噬菌体颗粒的复制和宿主细菌的破裂,而溶源生存方式使噬菌体基因组成为细菌遗传信息的一部分.12.1Introduction引言细菌中存在的若干种独立的遗传单位.12.3Lyticdevelopmentiscontrolledbyacascade.裂解发育受级联反应控制.感染后,通过宿主RNA聚合酶转录的早期基因包括或组成了用于噬菌体中期基因表达必需的调节因子.这些中期基因又包括了用于晚期基因转录的调节因子.这导致噬菌体感染过程中的各组基因

2、的有序表达.噬菌体裂解进程由级联反应所调控,在这个过程中,一个时期的基因产物是下一个时期表达的基因所必需的.12.6Lambdaimmediateearlyanddelayedearlygenesareneededforbothlysogenyandthelyticcycle.裂解周期和溶源化都需要噬菌体早早期和迟早期基因.噬菌体有两条早早期基因,N和cro,它们由宿主RNA聚合酶转录.N为表达迟早期基因所必需.有三个迟早期基因为调控基因:cII、cIII和Q.裂解周期需要基因cro和基因Q的表达.溶

3、源需要迟早期基因cII和cIII.噬菌体裂解级联途径与溶源回路连锁.12.7Thelyticcycledependsonantitermination.裂解周期依赖抗终止作用.pN是抗终止因子,能使RNA聚合酶通过两条早早期基因的终点而继续转录.pQ是迟早期基因的产物,也是抗终止子,能使RNA聚合酶转录晚期基因.因为噬菌体DNA在感染后环化,所以晚期基因组成了一个单独的转录单元.噬菌体图谱显示功能相关基因的成簇现象.该基因组有48,514bp.噬菌体有两个早期转录单位;在“左向”单位中,“上方”的

4、链是向左转录;在“右向”单位中,“下方”的链表示向右转录.噬菌体DNA在感染过程中成环,如此晚期基因簇形成一个完整转录单元.12.8Lysogenyismaintainedbyrepressorprotein.溶源态依靠阻抑物维持.cI基因突变后不能维持溶源态.cI编码作用于OL和OR操纵基因的阻抑物,关闭早早期基因的转录.因早早期基因会引发调控的级联反应,所以对它们的阻遏将阻止裂解周期的进行.噬菌体调控区含有一些反式作用功能和顺式作用元件.野生型噬菌体和烈性突变体可以通过噬菌斑的形态区分.12.9

5、Repressormaintainsanautogenouscircuit.阻抑物维持自主调控回路.阻抑物结合在OL位点关闭了从PL开始的N基因转录.阻抑物结合在OR位点关闭了cro基因转录,同时,它是cI基因转录所需要的.阻抑物结合到操纵基因上,与此同时关闭通往裂解周期的途径并促进其自身的合成.溶源通过一个自主调控回路维持.如果回路被干扰,则裂解周期开始.12.10Therepressoranditsoperatorsdefinetheimmunityregion.阻抑物和它的操纵基因界定了免疫区.溶源

6、性噬菌体产生免疫性,而不再被具有同一免疫区的其他噬菌体所感染.12.14Repressordimersbindcooperativelytotheoperator.阻抑物二聚体协同结合操纵基因.一个阻抑物结合操纵基因后将增强下一个阻抑物结合相邻操纵基因的亲和力.与OL1和OR1的亲和力比其他操纵基因大10倍,所以它们首先被结合.这种协同作用使低浓度阻抑物也能结合O1/O2位点.每个操纵基因包含三个阻抑物结合位点,它们与RNA聚合酶所结合的启动子重叠.OL以与通常方向相反的位置把放以便与OR比较.当噬菌体

7、阻抑物的两个二聚体协同结合DNA时,一个二聚体的两个亚基分别与另一个二聚体的一个亚基结合.12.15RepressoratOR2interactswithRNApolymeraseatPRM.OR2上的阻抑物与PRM上的RNA聚合酶相互作用.OR2上的阻抑物的DNA结合区接触RNA聚合酶,并使其稳定地结合在PRM上.这是阻遏维持的自主调控基础.12.16Cooperativeinteractionsincreasethesensitivityofregulation.协同作用可以增加调节的敏感性结合在OL

8、1和OL2的阻遏物二聚体与结合在OR1和OR2的二聚体相互作用并形成八聚体.八聚体的形成可将OL3靠近OR3,这样可以允许结合在上面的二聚体相互作用.这些协同作用可以增加调节的敏感性.OL和OR上的阻遏物相互作用并形成八聚体.更高浓度的阻遏物结合到OL3和OR3.12.17ThecIIandcIIIgenesareneededtoestablishlysogeny.cII和cIII基因是建立溶源态所需的.RNA聚合酶在启动子P