基因的表達(dá)調(diào)控(上)--原核基因表達(dá)調(diào)控模式(編輯修改稿)
2025-02-08 11:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 可以在沒有誘導(dǎo)物的情況下合成？ √② 真正的誘導(dǎo)物是異構(gòu)乳糖而非乳糖，前者是在 β 半乳糖苷酶的催化下由乳糖形成的，因此，需要有 β 半乳糖苷酶的預(yù)先存在。解釋：本底水平的組成型合成：非誘導(dǎo)狀態(tài)下有少量的 lacmRNA合成。大腸桿菌對(duì)乳糖的反應(yīng)培養(yǎng)基：甘油按照 lac操縱子本底水平的表達(dá)，每個(gè)細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)分子的 β半乳糖苷酶和 β半乳糖苷透過酶；培養(yǎng)基：加入乳糖少量乳糖 透過酶 進(jìn)入細(xì)胞 β半乳糖苷酶 異構(gòu)乳糖誘導(dǎo)物 誘導(dǎo) lacmRNA的生物合成 大量乳糖進(jìn)入細(xì)胞多數(shù)被降解為葡萄糖和半乳糖（碳源和能源）異構(gòu)乳糖乳糖誘導(dǎo)物的加入和去除對(duì) lac mRNA的影響阻遏物 lac I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。當(dāng) I基因由弱啟動(dòng)子突變成強(qiáng)啟動(dòng)子，細(xì)胞內(nèi)就不可能產(chǎn)生足夠的誘導(dǎo)物來(lái)克服阻遏狀態(tài)，整個(gè) lac操縱子在這些突變體中就不可誘導(dǎo)。葡萄糖對(duì) lac操縱子的影響如果將葡萄糖和乳糖同時(shí)加入培養(yǎng)基中 ， lac操縱子處于阻遏狀態(tài)，不能被誘導(dǎo)；一旦耗盡外源葡萄糖，乳糖就會(huì)誘導(dǎo) lac操縱子表達(dá)分解乳糖所需的三種酶。 代謝物阻遏效應(yīng) cAMP與代謝物激活蛋白代謝物激活蛋白（ CAP） /環(huán)腺苷酸受體蛋白（ CRP）Z Y AOPDNA調(diào)控區(qū)CAP結(jié)合位點(diǎn)啟動(dòng)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cAMP—CAP 復(fù)合物ATP腺苷酸環(huán)化酶cAMP（環(huán)腺苷酸） 大腸桿菌中：無(wú)葡萄糖， cAMP濃度高；有葡萄糖， cAMP濃度低+ + + + 轉(zhuǎn)錄無(wú)葡萄糖， cAMP濃度高時(shí)促進(jìn)轉(zhuǎn)錄有葡萄糖， cAMP濃度低時(shí)不促進(jìn)轉(zhuǎn)錄Z Y AOPDNA CAPCAPCAPCAP CAPCAPCAP的正調(diào)控當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時(shí)， CAP對(duì)該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用如無(wú) CAP存在，即使沒有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，操縱子仍無(wú)轉(zhuǎn)錄活性。 cAMP—CAP 復(fù)合物與啟動(dòng)子區(qū)的結(jié)合是轉(zhuǎn)錄起始所必需的。協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)葡萄糖對(duì) lac操縱子的阻遏作用稱 分解代謝阻遏 (catabolicrepression)。 單純?nèi)樘谴嬖跁r(shí)，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(shí)，細(xì)菌首先利用葡萄糖。The Lac Operon:When Glucose Is Present But Not LactoseRepressor Promoter LacY LacALacZOperatorCAPBinding RNAPol.RepressorRepressorRepressormRNAHeyman,I’mconstitutiveComeon,letmethroughNo wayJose!CAPThe Lac Operon:When Lactose Is Present But Not GlucoseRepressor Promoter LacY LacALacZOperatorCAPBindingRepressorRepressormRNAHeyman,I’mconstitutiveCAPcAMPLacRepressorRepressorXThislactosehasbentmeoutofshapeCAPcAMPCAPcAMPBindtomePolymeraseRNAPol.RNAPol.Yipee…!The Lac Operon:When Neither Lactose Nor Glucose Is Present
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