基因表达调控ppt

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1、第七章克隆基因的表达外源基因表达载体重组载体导入宿主细胞在宿主细胞中表达出蛋白质提取蛋白宿主细胞：原核细胞或真核细胞。克隆基因的表达外源基因mRNARNAPol载体外源基因大肠杆菌基因克隆植物基因工程据受体细胞的不同可分为：1、原核表达载体系统：将外源基因引入原核细胞，并使其在原核细胞中以发酵形式快速高效地表达、合成基因产物的体系。2、真核表达系统：使外源基因在真核细胞中表达的体系。7.1外源基因在原核细胞中的表达用原核生物作宿主表达外源基因。一、原核生物基因表达的特点1.原核生物只有一种RNA聚合酶识别原

2、核细胞的启动子，催化所有RNA的合成。2.原核生物的表达式以操纵子为单位的。3.由于原核生物无核膜，所以转录与翻译是耦联的，也是连续进行的。4.原核基因一般不含有内含子，在原核细胞中缺乏真核细胞的转录后加工系统。一、原核生物基因表达的特点5.原核生物基因的控制主要在转录水平，这种控制要比对基因产物的直接控制要慢。6.在大肠杆菌mRNA的核糖体结合位点上，含有一个转译起始密码子以及与16S核糖体RNA3‘末端碱基互补的序列，即S-D序列，而真核基因则缺乏此序列。一、原核生物基因表达的特点原核或噬菌体启动子MC

3、SSD序列终止子二、原核生物基因表达的调控序列1.启动子(Promoter)指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。一般长40-60bp，富含A-T碱基对共有保守序列：-10区（pribnowbox）：TATAAT-35区5’-TTGACA-3’②-10box（PribnowBox）5’-TATAAT-3’TTGACATATAAT转录起始位点17bp5’核糖体结合位点RNA聚合酶亚基的识别位点。①-35box核糖体结合位点（RBS（ribosomebindingsite)）ⅰ）Shin

4、e-Dalgarno（SD）sequence：mRNA上与核糖体16sRNA结合的DNA序列。SDmRNA5’—AGGAGGU——AUG——16SrRNA3’UCCUCCAS-D序列距离AUG的距离也影响翻译2.S—D序列位于SD序列下游。ii）起始密码AUG(ATG)（91%）GUG（8%）UUG（1%）启动子S-D序列起始密码目的基因内终止子（intrinsicterminator）E.coli中促使转录终止的DNA位置有一段反向回文顺序，其后紧接一串A，称为内终止子，形成终止信号。位于基因3’端,给予

5、RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。启动子S-D序列目的基因终止子3.终止子5-CCCACAGCCGCCAGTTCCGCTGGCGGCATTTTAACTTCTTTCT-33-GGGTGTCGGCGGTCAAGGCGACCGCCGTAAAATTGAAGAAAGA-5(模板)转录↓5-CCCACAGCCGCCAGUUCCGCUGGCGGCAUUUU-OH-3(RNA)RNA折叠↓mRNA折叠UCCUGG—CA—UC—GC—GG—CC—GC—GG—CAACCCACUUUU—3DNARNA聚合酶脱落大肠杆菌偏爱U

6、AAU。一般安置上全部的三个终止密码防止核糖体跳跃（skipping）。能够显著增强外源基因在大肠杆菌细胞中的表达效率的特殊序列。4.翻译终止密码子5.翻译增强子（Translationenhancer）（1）必须是一种强启动子能使外源基因的蛋白产量达到细胞总蛋白的10%-30%以上。（2）应呈现低水平的基础转录便于表达毒性蛋白等。（3）应是可诱导型的用温度或化学试剂诱导。A.最佳启动子必须具备的条件三、基因工程常用的原核启动子B.基因工程常用的原核生物启动子举例来自大肠杆菌的乳糖操纵子。可用乳糖或其类似物

7、IPTG诱导。lacPlacO目的基因IPTG=异丙基硫代-β-D半乳糖lacZlacYlacAlacPlacOlacI结构基因阻遏基因启动子操纵单元（1）乳糖启动子lac（2）色氨酸启动子trptrpRP1OtrpEtrpDP2trpCtrpBtrpAtrpR阻遏蛋白基因；P1P2启动子；O操纵基因；衰减子来自大肠杆菌的色氨酸操纵子。（3）PL和PR启动子是从噬菌体中得到的一类启动子，比lac启动子的活性高8-10倍，比trp启动子活性高。cIIINPL/OLcIPMOR/PRCroPEcIIN:抗

8、终止蛋白；Cro:抗阻遏蛋白(裂解必需的）；cI,cII,cIII:阻遏蛋白；P:启动子；O:操纵子。R:右；L:左当cI合成后，与OL和OR结合阻止RNA聚合酶，则左右基因都受到抑制。但促进PM使cI进一步转录。进入溶原期。cIIINPL/OLcIPMOR/PRCroPEcII阻遏物转录转录转录早期左边早期右边cI857:表达载体常用的噬菌体启动子是PL。调节基因cI则是选择一个温度敏感性的突变基因cI857。