【正文】 因為這兩種物質(zhì)是在層析譜上檢出的斑點故當(dāng)時稱魔斑 。 RNA高級結(jié)構(gòu)對翻譯的影響 ? 以 RNA噬菌體 f2的 RNA作為模板，在大腸桿菌無細(xì)胞系統(tǒng)中進(jìn)行蛋白質(zhì)合成時，大部分合成外殼蛋白， RNA聚合酶只占外殼蛋白的 1/3。 ? ? 研究 dnaG序列發(fā)現(xiàn)其中含有不少稀有密碼子，也就是說這些密碼子在其他基因中利用頻率很低，而在 dnaG中卻很高。 ? 根瘤的產(chǎn)生 根瘤菌細(xì)胞以極性的方式與根毛接觸并附著到植物細(xì)胞壁上，其接觸的專一性由植物凝血素和細(xì)菌細(xì)胞壁之間的相互作用決定。 （ 2）固氮的遺傳工程受到了廣泛重視，已成為目前最活躍的研究領(lǐng)域。 ? 生物固氮主要包括自生固氮和共生固氮兩大類。在沒有外源半乳糖的情況下， UDPgal是通過半乳糖差向異構(gòu)酶的作用由 UDP葡萄糖合成的，該酶是 galE基因的產(chǎn)物。GalR與 galE、 T、 K及操縱區(qū) O等離得很遠(yuǎn)，而galR產(chǎn)物對 galO的作用與 lacIlacO的作用相同。當(dāng)色氨酸濃度低時，生成的 tRNAtrp 色氨酸量就少，能擴散mRNA形成的翻譯復(fù)合體中供給合成短肽的幾率低，使核糖體沿 mRNA翻譯移動的速度慢，趕不上 RNA聚合酶沿 DNA移動轉(zhuǎn)錄的速度，這時核糖體占據(jù)短開放讀框的機會較多，使 A不能生成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，于是 B就形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，阻止了 C生成終止信號的結(jié)構(gòu)， RNA聚合酶得以沿DNA前進(jìn)，繼續(xù)去轉(zhuǎn)錄其后 trpE等基因， trp操縱元就處于開放狀態(tài)。 衰減子（弱化子）與前導(dǎo)肽 ? 實驗觀察表明：當(dāng)色氨酸達(dá)到一定濃度，但還沒有高到能夠活化 R使其起阻遏作用的程度時，產(chǎn)生色氨酸合成酶類的量已經(jīng)明顯降低，而且產(chǎn)生的酶量與色氨酸濃度呈負(fù)相關(guān)。 R并沒有與 o結(jié)合的活性，當(dāng)環(huán)境能提供足夠濃度的色氨酸時， R與色氨酸結(jié)合后構(gòu)象變化而活化，就能夠與 o特異性親和結(jié)合，阻遏結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄，因此這是屬于一種負(fù)性調(diào)控的、可阻遏的操縱元 (repressible operon)，即這操縱元通常是開放轉(zhuǎn)錄的，當(dāng)有效應(yīng)物 (色氨酸為阻遏劑 )作用時，則阻遏關(guān)閉轉(zhuǎn)錄。 返回首頁 三、 色氨酸操縱子的調(diào)控模式 ? 色氨酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的組分，一般的環(huán)境難以給細(xì)菌提供足夠的色氨酸，細(xì)菌要生存繁殖通常需要自己經(jīng)過許多步驟合成色氨酸，但是一旦環(huán)境能夠提供色氨酸時，細(xì)菌就會充分利用外界的色氨酸、減少或停止合成色氨酸，以減輕自己的負(fù)擔(dān)。 CAP與這段序列結(jié)合時，可增強 RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄活性，使轉(zhuǎn)錄提高 50倍。這就是乳糖對 1ac操縱元的誘導(dǎo)作用。 ? 以上 5種元件是每一個操縱元必定含有的。不少操縱子都具有類似的對稱性序列，可能與特定蛋白質(zhì)的結(jié)合相關(guān)。 啟動子 ? 啟動基因轉(zhuǎn)錄的一段 DNA序列。各結(jié)構(gòu)基因頭尾銜接、串連排列，組成結(jié)構(gòu)基因群。 ? 乳糖操縱元模型提出以后 ,人們相繼了解了許多其他的操縱元 ,這些操縱元都各有其特點。 大腸桿菌二階段生長現(xiàn)象 ? 在環(huán)境中沒有乳糖或其他 β半乳糖苷時，大腸桿菌合成 β半乳糖苷酶量極少，加入乳糖 2－ 3分鐘后，細(xì)菌大量合成 β半乳糖苷酶，其量可提高千倍以上，在以乳糖作為唯一碳源時，菌體內(nèi)的 β半乳糖苷酶量可占到細(xì)菌總蛋白量的 3%。 科學(xué)家把這個從 DNA到蛋白質(zhì)的過程稱為基因表達(dá) (gene expression)，對這個過程的調(diào)節(jié)就稱為基因表達(dá)調(diào)控 (gene regulation或 gene control)。估計正常情況下，可帶有 107個蛋白質(zhì)，平均每個基因產(chǎn)生 3000多個蛋白質(zhì)分子。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)，這類基因被稱為可誘導(dǎo)的基因；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，相應(yīng)的基因被稱為可阻遏的基因。即使是同一個細(xì)胞，處在不同的細(xì)胞周期狀態(tài)，其基因的表達(dá)和蛋白質(zhì)合成的情況也不盡相同。典型的基因表達(dá)是基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯，產(chǎn)生有生物活性的蛋白質(zhì)的過程。 ? 哺乳類基因組更復(fù)雜，人的基因組約含有 10萬個基因，但在一個組織細(xì)胞中通常只有一部分基因表達(dá)，多數(shù)基因處在沉靜狀態(tài)，典型的哺乳類細(xì)胞中開放轉(zhuǎn)錄的基因約在 1萬個上下，即使蛋白質(zhì)合成量比較多、基因開放比例較高的肝細(xì)胞，一般也只有不超過 20%的基因處于表達(dá)狀態(tài)。 ? 組成性表達(dá)產(chǎn)物為組成蛋白，其數(shù)量不受外界環(huán)境影響。自然選擇傾向于保留高效率的生命過程。這種 開 關(guān) （ onoff）活性是通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄來建立的，也就是說 mRNA的合成是可以被調(diào)節(jié)的。 ? 根據(jù)其作用特征又可分為 可誘導(dǎo)的負(fù)調(diào)控 和 可阻遏的負(fù)調(diào)控 。這個單元就稱其為操縱子。 （二）操縱子 (operon)的基本組成 ? 結(jié)構(gòu)基因群 ? 結(jié)構(gòu)基因：操縱元中被調(diào)控的編碼蛋白質(zhì)的基因可稱為結(jié)構(gòu)基因 ( SG)。 ? z基因長 3510bp，編碼含 1170個氨基酸、分子量為 135，000的多肽，以四聚體形式組成有活性的 β－半乳糖苷酶，催化乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)閯e乳糖，再分解為半乳糖和葡萄糖； z基因 5′側(cè)具有大腸桿菌核糖體識別結(jié)合位點（ RBS)特征的 (SD)序列，因而當(dāng)乳糖操縱元開放時，核糖體能結(jié)合在轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的 mRNA上。 原核生物基因轉(zhuǎn)錄起始區(qū) 操縱子 ? 操縱子 (operator)是指能被調(diào)控蛋白特異性結(jié)合的一段 DNA序列，常與啟動子鄰近或與啟動子序列重疊，當(dāng)調(diào)控蛋白結(jié)合在操縱子序列上，會影響其下游基因轉(zhuǎn)錄的強弱。在一個操縱元中至少在構(gòu)基因群最后一個基因的后面有一個終止子。 R以四聚體形式與操縱子 o結(jié)合，阻礙了 RNA聚合酶與啟動子 P1ac的結(jié)合，阻止了基因的轉(zhuǎn)錄起動。 CAP的正性調(diào)控 ? 細(xì)菌中的 cAMP含量與葡萄糖的分解代謝有關(guān)，當(dāng)細(xì)菌利用葡萄糖分解供給能量時， cAMP生成少而分解多， cAMP含量低；相反，當(dāng)環(huán)境中無葡萄糖可供利用時， cAMP含量就升高。 ? 不難看出： CAP結(jié)合位點就是一種起正性調(diào)控作用的操縱子， CAP則是對轉(zhuǎn)錄起正性作用的控蛋白激活蛋白，編碼 CRP的基因也是一個調(diào)控基因，不過它并不在 1ac操縱元的附近，CAP可以對幾個操縱元都起作用。每個環(huán)節(jié)需要一種酶，編碼這 5種酶的基因緊密連鎖在一起，被轉(zhuǎn)錄在一條多順反子 mRNA上，分別以 trpE、 trpD、 trpC、 trpB、 trpA代表 . ? trpE（和 /或 trpG） :編碼鄰氨基苯甲酸合成酶 ? trpD：編碼鄰氨基苯甲酸焦磷酸轉(zhuǎn)移酶 ? trpF：編碼鄰氨基苯甲酸異構(gòu)酶 ? trpB、 trpA:編碼色氨酸合成酶的 a和 β亞基 ? trpC：編碼吲哚甘油 3磷酶合成酶 ? trpE基因是第一個被翻譯的基因，還有 trpL(前導(dǎo)區(qū)）和 trpa（為弱化子區(qū)，不是 trpA）。 ? 阻遏 操縱機制對色氨酸來說是一個一級開關(guān)，主管轉(zhuǎn)錄是否啟動，相當(dāng)于粗調(diào)開關(guān)。在先導(dǎo)序列的后半段含有 3對反向重復(fù)