【正文】 體結(jié)合，抑制核糖體移動，阻止序列 ①/② 形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，序列 ②/③形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，紅霉素甲基化酶 mRNA的 SD序列暴露，與核糖體結(jié)合， 翻譯出紅霉素甲基化酶 。 （四） SD序列對翻譯的影響 SD序列的定義： SD序列是位于 mRNA起始密碼子AUG上游由 39堿基組成的一段核苷酸序列，它是核糖體結(jié)合的位點。其中有一種蛋白質(zhì)可以結(jié)合到多順反子上游的一個特定部位，阻止核糖體結(jié)合和起始翻譯。當(dāng) RF2缺乏時，核糖體向前滑動一個核苷酸，繼續(xù)合成第 26個 aa，直至基因的最后一個終止密碼子 UAG， UAG由 RF1識別并促成 RF2的釋放。 （三）翻譯產(chǎn)物對翻譯的調(diào)控作用 控制自身 mRNA的 可翻譯性 ，大多是控制翻譯的起始。 兩種蛋白隨滲透壓的變化而變化，但兩種蛋白總量不變 。 當(dāng) Trp濃度高時，核糖體很快翻譯序列 ① 并封閉序列 ② ， ③/④ 形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)連續(xù) U、 RNApol解離，轉(zhuǎn)錄終止。當(dāng) ①/② 形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)， ③/④ 形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)時，緊接著是不依賴 ?因子的轉(zhuǎn)錄終止信號，使轉(zhuǎn)錄終止。 在 Lac操縱子，由乳糖誘導(dǎo)阻遏蛋白脫離操縱基因解除阻遏，由 CAP蛋白促進(jìn) RNApol結(jié)合啟動子而起始轉(zhuǎn)錄。這時， AraC蛋白起著阻遏蛋白的作用，無論是否有 Ara， AraC都不能與 Ara糖結(jié)合而啟動轉(zhuǎn)錄，基因處于關(guān)閉狀態(tài)。 單純?nèi)樘谴嬖跁r，細(xì)菌利用乳糖作碳源； 若有葡萄糖或葡萄糖 /乳糖共同存在時，細(xì)菌首先利用葡萄糖。（二）原核基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)機制（二）原核基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)機制Regulation mechanism of transcription in prokaryotic genes?原核 結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制受操縱子控制?The Operon is the popular regulation mechanism in regulation of prokaryotic gene expression.乳糖操縱子調(diào)控模式（ 一 ） 乳糖操縱子 (lac operon)的結(jié)構(gòu) 調(diào)控區(qū)CAP結(jié)合位點啟動序列操縱序列 結(jié)構(gòu)基因Z： β半乳糖苷酶Y： 透酶A：乙酰基轉(zhuǎn)移酶Z Y AOPDNARegulatory mechanism of Lac operonmRNA阻遏蛋白IDNA Z Y AOPpol沒有乳糖存在時（ 二 ） 乳糖操縱子受 阻遏蛋白和 CAP的雙重調(diào)節(jié)阻遏基因 （ Negative regulation of repressor ）When lactose is absentmRNA阻遏蛋白有乳糖存在時IDNA Z Y AOPpol啟動轉(zhuǎn)錄 mRNA乳糖半乳糖β半乳糖苷酶When lactose is presentgalactosidaserepressorlactoseallolactose 當(dāng) G、 Lac、 Ara同時存在， 細(xì)菌優(yōu)先利用 G。ATP衰減子、衰減子 (attenuator) 是一個受翻譯控制的轉(zhuǎn)錄終止子結(jié)構(gòu)。不依賴 ?因子（,Trp） 終止子依賴 ?因子（ ?TR1）的終止子發(fā)夾結(jié)構(gòu)的作用：發(fā)夾結(jié)構(gòu)的作用： 阻礙阻礙 RNA鏈從三元復(fù)合物鏈從三元復(fù)合物進(jìn)一步向外釋放，造成轉(zhuǎn)錄作用高度擱置。倒位蛋白可使啟動子的方向發(fā)生倒位，而控制基因轉(zhuǎn)錄。谷氨酰胺合成酶基因啟動子上游有兩個 ntrC結(jié)合位點，既可與磷酸化的 ntrC結(jié)合，又可與去磷酸化的 ntrC結(jié)合。正調(diào)控蛋白和正調(diào)控蛋白結(jié)合位點正調(diào)控蛋白和正調(diào)控蛋白結(jié)合位點正調(diào)控蛋白： 一類與 DNA結(jié)合后，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控蛋白。⑴ ⑴ 誘導(dǎo)去阻遏誘導(dǎo)去阻遏如 lac ，當(dāng)阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合時，則抑制轉(zhuǎn)錄。 阻遏蛋白指一類在轉(zhuǎn)錄水平對基因表達(dá)產(chǎn)生負(fù)調(diào)控作用的蛋白。啟動序列 ?因子因子⑴ ?因子控制 RNApol與 DNA結(jié)合?因子的作用是確保 RNApol與特異的啟動子而不是與其他位點結(jié)合 核心酶 core enzyme全酶 holoenzyme???? ? ???? ??⑵ ⑵ ?因子對轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)節(jié)因子對轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)節(jié) ?因子使得 RNApol選擇特定的啟動區(qū)起始轉(zhuǎn)錄 。加工包括肽鏈的折疊、二硫鍵配對，前體激活及肽鏈中一些殘基側(cè)鏈的修飾等，這些使蛋白質(zhì)活化并發(fā)揮生物學(xué)功能的調(diào)節(jié)過程稱為 翻譯后水平的調(diào)控。如肌鈣蛋白有 20種同源蛋白，這種變異是由于轉(zhuǎn)錄后變位剪接造成的。（三）轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控（三）轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控 指轉(zhuǎn)錄起始后對轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進(jìn)行的一系列修飾、加工過程。真核基因組 DNA與組蛋白組成核小體，核小體串聯(lián)為染色質(zhì)，染色質(zhì)再密集為染色體 ,RNApol分子量 500kD，核小體分子量僅260kD，核小體繞在 4對組蛋白所組成的八聚體核心外兩周， DNA還要圍繞核小體盤旋兩周 。 可誘導(dǎo)基因在特定環(huán)境中表達(dá)增強的過程，稱為 誘導(dǎo)（ induction ） 。三、基因表達(dá)的方式三、基因表達(dá)的方式按對刺激的反應(yīng)性，基因表達(dá)的方式分為：（ 一 ） 組成性表達(dá) 無論表達(dá)水平高低，管家基因 較少受環(huán)境因素影響 ，而是在個體各個生長階段的大多數(shù)或幾乎全部組織中持續(xù)表達(dá)，或變化很小。 在 多 細(xì)胞生物，從受精卵到組織器官形成的各個不同發(fā)育階段，相應(yīng)基因嚴(yán)格按一定時間順序開啟或關(guān)閉，表現(xiàn)與發(fā)育階段一致的時間性。戴五星Regulation ＆ control of Gene Expression 同濟醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)系第 一 節(jié)SectionⅠGeneral Narration概 述一一 、 基因表達(dá)的概念基因表達(dá)的概念本節(jié)介紹 4方面內(nèi)容 :三、基因表達(dá)的方式三、基因表達(dá)的方式四、基因表達(dá)的多級調(diào)控四、基因表達(dá)的多級調(diào)控二、基因表達(dá)的特性二、基因表達(dá)的特性 基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯，產(chǎn)生具有特異生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子的過程。二、基因表達(dá)的特性二、基因表達(dá)的特性（一） 時間特異性 在單細(xì)胞生物，按功能需要，某一特定基因的表達(dá)隨時間、環(huán)境而變化，嚴(yán)格按特定的時間順序發(fā)生，這就是基因表達(dá)的時間特異性。 在個體生長全過程，某種基因產(chǎn)物在個體按不同組織空間順序出現(xiàn)，這種按一定空間順序出現(xiàn)的基因表達(dá)稱空間特異性。( housekeeping gene )（二） 誘導(dǎo)和阻遏表達(dá) 在特定環(huán)境信號刺激下，相應(yīng)的基因被激活，基因表達(dá)產(chǎn)物增加，這種基因稱為 可誘導(dǎo)基因 。 在一定機制控制下，功能上相關(guān)的一組基因，無論其為何種表達(dá)方式，均需協(xié)調(diào)一致、相互配合、共同表達(dá)，即為 協(xié)調(diào)表達(dá) （ coordinate expression）這種調(diào)節(jié)稱為協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)（ coordinate regulation）（三）協(xié)調(diào)表達(dá)四、基因表達(dá)的多級調(diào)控四、基因表達(dá)的多級調(diào)控 基因激活 轉(zhuǎn)錄起始 轉(zhuǎn)錄后加工mRNA降解蛋白質(zhì)降解等蛋白質(zhì)翻譯翻譯后加工修飾（一）（一） DNA水平的調(diào)控水平的調(diào)控 包括基因擴增（拷貝數(shù)增多）、基因重排、基因結(jié)構(gòu)的活化等。 轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控在很多基因表達(dá)中普遍發(fā)生，這是因為： ① 在所有生物合成途徑中，第一步反應(yīng)通常是最有效的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，控制反應(yīng)途徑的第一步反應(yīng)通?？蓽p少不必要的生物合成，節(jié)約原料，合理用能； ② 在功能方面相互依賴的數(shù)個蛋白質(zhì)編碼基因串聯(lián)為復(fù)合基因（如Lac操縱子），此時通過轉(zhuǎn)錄起始階段調(diào)節(jié)這些基因產(chǎn)物的表達(dá)是最有效的。但對某些基因來說， 轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控在決定細(xì)胞的表型多樣化和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能上 也是 十分關(guān)鍵的 。（五）翻譯后水平的調(diào)控（五）翻譯后水平的調(diào)控 蛋白質(zhì)合成后，使其活化并發(fā)揮生物學(xué)功能的調(diào)節(jié)過程，多數(shù)蛋白質(zhì)的肽鏈合成后，需經(jīng)一定的加工和修飾，才能成為具有特定空間構(gòu)象和生物學(xué)活性的蛋白質(zhì)。⑴ ⑴ 啟動子決定轉(zhuǎn)錄的方向及模板鏈啟動子決定轉(zhuǎn)錄的方向及模板鏈5′ TTGACA TATATT AGGTCCACG 3′35 10 +1 3′ AACTGT ATATAA TCCAGGTGC 5′AGGUCCACG⑵ 啟動子決定轉(zhuǎn)錄的效率RNA轉(zhuǎn)錄起始35區(qū) 10區(qū)TTGACA TTAACTTTTACA TATGATTTTACA TATGTTTTGATA TATAATCTGACG TACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrp tRNATyrlacrecA araBAD TTGACA TATAAT 共有序列是 RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的特異 DNA序列。 操縱元件又稱操縱基因 ,是阻遏蛋白識別與結(jié)合的一小段 DNA序列。輔阻遏 :一類特定的小分子物質(zhì)與阻遏蛋白結(jié)合，使阻遏蛋白活化，抑制轉(zhuǎn)錄。有色氨酸時，阻遏蛋白與色氨酸形成復(fù)合物后與操縱序列結(jié)合，阻止RNApol與啟動子結(jié)合而抑制轉(zhuǎn)錄。① 阻遏蛋白與操縱基因解離② CAP與 CAP結(jié)合位點結(jié)合 乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)調(diào)控區(qū)CAP結(jié)合位點