【正文】
O H H H O O H 別乳糖 H O O H H H H O H O H H H + H2O H H H O O H C H2O H CH2OH H O H C H2O H H O O H H O O O H H H O H H + O H H H O H H H H O H H O H 葡萄糖 半乳糖 圖 1 6 乳糖分解的不同產(chǎn)物乳糖 誘導(dǎo)物的加入和去除對(duì) lac mRNA的影響 阻遏物 lacI基因產(chǎn)物及功能 Lac 操縱子阻遏物 mRNA是由弱啟動(dòng)子控制下組成型合成的,每個(gè)細(xì)胞中有 510個(gè)阻遏物分子。 誘導(dǎo):基因被打開(kāi) β 半乳糖苷酶 透性酶 乙酰轉(zhuǎn)移酶 圖 1 6 7 誘導(dǎo)物和阻遏物成為調(diào)節(jié)操縱子的開(kāi)關(guān) 組成型突變: lacOc 幾種突變對(duì) Lac操縱子的影響 組成型突變: lacI 幾種突變對(duì) Lac操縱子的影響 R e p r e s s o r h a s l o s t l a c I S g e n e s y t h e s i z e s I d u c e r b i n d i n g s i t e d e f e c t i v e r e p r e s s o r t h a t c a n n o t b i n d i n d u c e r 。 ③ 操縱基因( O)是 DNA上的一小段序列(僅為 26bp),是阻遏物的結(jié)合位點(diǎn)。 ? 酶誘導(dǎo) 已證明是 低等生物的普遍現(xiàn)象。 二、酶的誘導(dǎo) —— lac體系受調(diào)控的證據(jù) ? 在不含乳糖的培養(yǎng)基中,每個(gè)大腸桿功細(xì)胞內(nèi)大約只有 12個(gè)利用乳糖的酶分子。 小結(jié) ? 一個(gè)體系在需要時(shí)被打開(kāi),不需要時(shí)被關(guān)閉。 ? 當(dāng)氨基酸饑餓時(shí) , 細(xì)胞中便存在大量的不帶氨基酸的 tRNA,這種空載的 tRNA會(huì)激活焦磷酸轉(zhuǎn)移酶 , 使 ppGpp大量合成 ,其濃度可增加 10倍以上 。 ? 細(xì)菌有時(shí)會(huì)碰到緊急狀況 , 比如氨基酸饑餓時(shí) , 就不是缺少一兩種氨基酸 , 而是 氨基酸的全面匱乏 。 ? 起信號(hào)作用的是 有特殊負(fù)載的氨基酰 tRNA的濃度 , 在色氨酸操縱子中就是色氨酰 tRNA的濃度 。 ? 為什么會(huì)產(chǎn)生這種效應(yīng)呢 ? ? 因?yàn)槠咸烟鞘亲罘奖愕哪茉?, 細(xì)菌無(wú)需開(kāi)啟一些不常用的基因去利用其他糖類(lèi) 。 在 正轉(zhuǎn)錄調(diào)控 系統(tǒng)中,調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是 激活蛋白 ( activator)。 ? 可阻遏調(diào)節(jié): 基因平時(shí)是開(kāi)啟的,處在產(chǎn)生蛋白質(zhì)或酶的工作過(guò)程中,由于一些特殊代謝物或化合物的積累而將其關(guān)閉,阻遏了基因的表達(dá)。 根據(jù)操縱子對(duì)調(diào)節(jié)蛋白(阻遏蛋白或激活蛋白) 的應(yīng)答,可分為: 正轉(zhuǎn)錄調(diào)控 負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控 三、 原核基因調(diào)控機(jī)制的類(lèi)型與特點(diǎn) 調(diào)節(jié)基因 操縱基因 結(jié)構(gòu)基因 阻遏蛋白 激活蛋白 正轉(zhuǎn)錄調(diào)控 負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控 正轉(zhuǎn)錄調(diào)控 如果在沒(méi)有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)存在時(shí)基因是關(guān)閉的,加入這種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)后基因活性就被開(kāi)啟,這樣的調(diào)控叫 正轉(zhuǎn)錄調(diào)控 。 空間特異性 (spatial specificity) 基因表達(dá)伴隨時(shí)間順序所表現(xiàn)出的這種分布差異 , 實(shí)際上是由細(xì)胞在器官的分布決定的 ,所以空間特異性又稱 細(xì)胞或組織特異性 (cell or tissue specificity)。 適應(yīng)性表達(dá) 指環(huán)境的變化容易使其表達(dá)水平變動(dòng)的一類(lèi)基因表達(dá)。第六章 基因的表達(dá)與調(diào)控 (上 ) —— 原核基因表達(dá)調(diào)控模式 D N A R N A 蛋 白 質(zhì)復(fù) 制轉(zhuǎn) 錄 翻 譯逆 轉(zhuǎn) 錄R N A復(fù) 制Contents 基因表達(dá)調(diào)控的基本概念 原核基因調(diào)控機(jī)制 乳糖操縱子 色氨酸操縱子 其他操縱子 轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控 第一節(jié) 基因表達(dá)調(diào)控的基本概念 一、基因表達(dá)的概念 隨著生物個(gè)體的發(fā)育, DNA分子能有序地將其所承載的遺傳信息,通過(guò)密碼子 反密碼子系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì),執(zhí)行各種生理生化功能。 ? 應(yīng)環(huán)境條件變化基因表達(dá)水平增高的現(xiàn)象稱為誘導(dǎo) (induction),這類(lèi)基因被稱為 可誘導(dǎo)的基因(inducible gene); ? 相反,隨環(huán)境條件變化而基因表達(dá)水平降低的現(xiàn)象稱為阻遏 (repression),相應(yīng)的基因被稱為 可阻遏的基因 (repressible gene)。 在個(gè)體生長(zhǎng)全過(guò)程 , 某種基因產(chǎn)物在個(gè)體按不同組織空間順序出現(xiàn) , 稱之為基因表達(dá)的空間特異