基因表达调控_1

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1、第7章基因表达调控(ControllingoftheGeneExpression)7.1.概述7.2.基因表达调控的理论与模式7.3.真核生物基因表达调控的特异性7.1.概述（Introduction）a)原核生物对环境的适应，相关的应答真核生物的细胞分化,组织特化,个体发育以及环境对个体表型的影响都是基因表达的结果基因表达的调控涉及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…原核生物与真核生物基因表达调控机制具有惊人的相似性共同的起源与共同的分子基础调控机理上调控层次上核酸分子间的互作

2、核酸与蛋白质分子间的互作蛋白质分子间的互作transcriptionallevelpost—transcriptionalleveltranslationallevelpost—translationallevel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●在复杂的基因组内，确定需要基因转录的起始位点●精细调节基因表达的水平,以保证生物体对环境的适应●cisfactor&transfactor间严格而又灵活的互作●保证RNApolymerase的进行式转录（不中断，准确终止）7.2基因表达调控的理论与模

3、式7.2.1转录水平的调控（transcriptionallevelcontrol）Prok.操纵子operon逆境应答stringentresponse衰减子attenuator转座子transposon…7.2.1.1.操纵子调控（Operoncontrol）(1961Jacob.&Monod.)a)operonconcept●控制某一代谢途径的相关基因,紧密连锁地排列在一起,受同一操纵子控制●各结构基因按一定比例协调翻译(Z:Y:A=5:2:1)●具有极性突变效应●P&O基因(cis)紧密连锁或彼此重叠I基因(t

4、rans)位点不固定LacoperonIpoZYAb)operoncontroltype负调控Negative&正调控PositiveIgeneNeg.Pos.i-or不加入I基因产物operononI+or加入I基因产物operonoffi-or不加入I基因产物operonoffI+or加入I基因产物operononrepressorNegativePositiveexpressor(apoinducer)无辅基诱导物●RepressorbindingonOsite●Operonoff●Negativecontrl是

5、广泛保险的机制（自然选择使Prok.获得选择优势）Positivecontrol是灵活，严格，经济的调控机制Expressorbindingfrontpsite意味转录效率极低阻止转录启动激活转录启动c)Model●信号分子（Signalmolecular）beneededforbothtypesAddsignalmol.OperononAddsignalmol.Operonoff辅阻遏物Co-repressor诱导物Inducer(inducibleoperon)(repressibleoperon)Operon

6、controlmodelnegativepositiveInd.Rep.activeactiveinactiveinactive诱导型负调控Negative—inducibleoperon例(分解酶类lactoseoperon)IgeneactiverepressorIbindingonOperator38kd/monomertetramer152kdiS(super--reperessible)I+mut.iC(constitutivemut.)Ogene(operator)cis-actionfactormR

7、NAstartpointunwindingRNApolymerasebindingRepressorbindingObstruction?Competition?Ogene(operator)cis-actionfactormRNAstartpointunwindingRNApolymerasebindingRepressorbindingO&Poverlaprepressor&RNApolymerasebindatsitesthatoverlaparoundthestartpointofLacoperonrepre

8、ssor&RNApolymerase对重叠位点竞争---调控机理Inducer(lactose)与repressor特异结合tetramer变构特异结合力下降1000X作用于O 位点上的repressor变构脱离O位作用于游离的repressoroperononrepessortetramer与operator发生特异结合o