原核生物基因表达调控生物化学与分子生物学教案

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1、就第二节转录的调节控制一、原核生物转录的调节控制1.操纵了的结构和调控原核牛•物的不少基因在加入诱导物后mRNA迅速合成，随之陆滞后合成。当去除诱导物时mRNA的合成很快停止，但酶的合成延迟停止。构建部分二倍体(lacI-/FlacI+)olacs为阻遏蛋白不可诱导性突变，其阻遏蛋白失去诱导物结合位点；lad-突变的阻遏蛋白不能形成寡聚物；lacT-d突变的阻遏蛋白不能和DNA结合，R呈负互补(反式显性)；Oc操纵基因的突变使结构基因组成型表达。由此捉出操纵子学说。TranscripiionalhPmRM1251controlregionOperator

2、Sirucuir

3、algenes1.2.3Promotor（1）人肠杆菌乳糖操纵了的结构PohpcptidrAmmoaTrcmnicr154.4Tetramer465Mcnibmncpiotcin46.5l>imcr45.4FunctionRr

4、Mr%M>rPrinx-.tM-Tran>iicci>la5cIOSO人肠杆菌乳糖操纵子的作用方式WithiriducrfiiiRWiiKiiiotiiri卩如L”hiMctawIncliicrr©R

5、ihv.hct^law乳糖操纵了的降解物阻遏和降解物基因活化蛋白（CAP）的作用。CAP二聚体与DNA的相互作用引起DNA的弯曲。红色为与CAP相互作用的磷原子，cAMP为红色。CS)Inactive(LAPA(•lucosc—►―►[

6、nM-iisus67

7、72tii

8、501%7x55J(kcunrncrBindingregionIpsirvainofR.pokincuaM*bindingsiteat-11orIor

9、-71bp乳糖操纵子包括三个结构基因（Z、Y、A）,三个调控基因（启动基因、操纵基因利ICAP蛋门结合位点），以及一个调节基因。调节基因编码阻遏蛋片，阻遏蛋白与操纵基因结合可阻止RNA聚合酶对结构基因的转录。当乳糖存在吋，由乳糖转化而成的別乳糖为阻遏蛋白结合，导致阻遏蛋白与操纵:基因解离，诱导基因的转录。但是阻遏蛋白脱离操纵基因而解除封闭后，如果没有CAP的作用也不能启动转录。细胞内葡萄糖缺乏、cAMP水平升高时，cAMP与CAP结合形成复合物，并与CAP结合位点结合，对促进RNA聚合酶与启动基因结合并启动转录。所以，乳糖操纵子的诱导作用既需要乳糖的存在乂需要葡萄糖的缺乏

10、。当操纵基因突变后，阻遏蛋白即不能耳操纵基因结合，结构基因会组成性表达。（2）基因表达的调控方式uorwnpulu.2s^」CIJtf(3)araBAD操纵了的正调控和负调控DNA(c)High[cAMPhl/arabinoscpresentRXApolwMxarn()tafaCam()2araBAD操纵子的作川机制mu()>（4）人肠杆菌的色氨酸操纵子Akciiimioi

11、(Leader)所隔开。调节：(1)Trp为辅阻遏物(corepressor)；(2)阻遏物和RApol在P,0重叠区产生•竞争性抑制；(3)阻遏物的阻遏能力低,是LacR的1/1000；(4)trpO调节合成代谢，存在衰减作用。trpRtrpPtrpOtrpEtrpDtrpCtrpBtrpATrpR(无活性)丨丨I兰II丨f活化的-1(1mRNAbpKmRNA阻遏物(Trp)图16-27TrpR被Trp激活后可阻遏trp操纵了的转录(仿B.Lewin:《GENES》IV,1990,Fig.13.16)色氨酸操纵子的阻遏物辨认工种操纵基因。-5H-1()»)-20-10

12、-1K.TTGACAlTAKAT(：GAACTAGTTAACTAGTAC(U：AAniRXA-10<10(>

13、>cr;it<>!region色氨酸操纵子转录本前导区二级结构的变换(;92(:-GC;亠°-(：Vu-A「U-A.../TipG-C

14、

15、[>G—C<<)