原核生物的基因表達與調(diào)控(編輯修改稿)
2025-02-09 14:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 O O H H O O H O C H 2 CH2O H H O H 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 誘導物的加入和去除對 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是由弱啟動子控制下組成型合成的，每個細胞中有 510個阻遏物分子。 當 I基因由弱啟動子突變成強啟動子，細胞內(nèi)就不可能產(chǎn)生足夠的誘導物來克服阻遏狀態(tài)，整個 lac操縱子在這些突變體中就不可誘導。 葡萄糖對 lac操縱子的影響 如果將葡萄糖和乳糖同時加入培養(yǎng)基中 ， lac操縱子處于阻遏狀態(tài)，不能被誘導；一旦耗盡外源葡萄糖，乳糖就會誘導 lac操縱子表達分解乳糖所需的三種酶。 代謝物阻遏效應 cAMP與代謝物激活蛋白 代謝物激活蛋白（ CAP） /環(huán)腺甘酸受體蛋白（ CRP） Z Y A O P DNA 調(diào)控區(qū) CAP結合位點 啟動序列 操縱序列 結構基因 Z： β半乳糖苷酶 Y： 透酶 A：乙?；D(zhuǎn)移酶 cAMP—CAP復合物 ATP 腺甘酸環(huán)化酶 cAMP（環(huán)腺甘酸） 大腸桿菌中：無葡萄糖， cAMP濃度高； 有葡萄糖， cAMP濃度低 + + + + 轉(zhuǎn)錄 無葡萄糖， cAMP濃度高時 促進轉(zhuǎn)錄 有葡萄糖， cAMP濃度低時 不促進轉(zhuǎn)錄 Z Y A O P DNA CAP CAP CAP CAP CAP CAP CAP的正調(diào)控 當阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時， CAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用 如無 CAP存在，即使沒有阻遏蛋白與操縱序列結合，操縱子仍無轉(zhuǎn)錄活性。 cAMP— CAP復合物與啟動子區(qū)的結合是轉(zhuǎn)錄起始所必需的。 協(xié)調(diào)調(diào)節(jié) 葡萄糖對 lac 操縱子的阻遏作用稱 分解代謝阻遏 (catabolic repression)。 單純?nèi)樘谴嬖跁r，細菌利用乳糖作碳源；若有葡萄糖或葡萄糖 /乳糖共同存在時，細菌首先利用葡萄糖。 The Lac Operon: When Glucose Is Present But Not Lactose Repressor Promoter LacY LacA LacZ Operator CAP Binding RNA Pol. Repressor Repressor Repressor mRNA Hey man, I’m constitutive Come on, let me through No way Jose! CAP The Lac Operon: When Lactose Is Present But Not Glucose Repressor Promoter LacY LacA LacZ Operator CAP Binding Repressor Repressor mRNA Hey man, I’m constitutive CAP cAMP Repressor Repressor X This lactose has bent me out of shape CAP cAMP CAP cAMP Bind to me Polymerase RNA Pol. RNA Pol. Yipee… ! The Lac Operon: When Neither Lactose Nor Glucose Is Present Repressor Promoter LacY LacA LacZ Operator CAP Binding CAP cAMP CAP cAMP CAP cAMP Bind to me Polymerase RNA Pol. Repressor Repressor mRNA Hey man, I’m constitutive Repressor STOP Right there Polymerase Alright, I’m off to the races . . . Come on, let me through! 五、 Lac操縱子中的其他問題 A基因及其生理功能 半乳糖甘分子（ IPTG） β 半乳糖甘酶 分解產(chǎn)物（體內(nèi)積累） β 半乳糖甘乙?；D(zhuǎn)移酶 半乳糖甘分子（ IPTG） 乙?；? lac基因產(chǎn)物數(shù)量上的比較 β 半乳糖苷酶：透過酶：乙酰基轉(zhuǎn)移酶 =1： ： 翻譯水平上受到調(diào)節(jié)： （ 1） lac mRNA可能與翻譯過程中的核糖體相脫離，從而終止蛋白質(zhì)鏈的翻譯； （ 2）在 lac mRNA分子內(nèi)部， A基因比 Z基因更容易受內(nèi)切酶作用發(fā)生降解。 操縱子的融合與基因工程 P O Z Y A tsx P O pur結構基因 缺失 lac operon pur operon Contents 基因表達調(diào)控的基本概念 原核基因調(diào)控機制 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 第四節(jié) 色氨酸操縱子 （ trp operon） 內(nèi)容提要： ? 色氨酸操縱子的結構 ? 色氨酸操縱子的 阻遏系統(tǒng) ? 色氨酸操縱子的弱化機制 一、色氨酸操縱子的結構 調(diào)控基因 結構基因
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