原核生物基因表達(dá)的調(diào)控(編輯修改稿)
2025-02-09 14:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 新生肽鏈靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜 。 SRP信號肽 核糖體 mRNA復(fù)合物被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外膜上的SRP受體 （ DP，停泊蛋白）結(jié)合，通過 GTP水解的能量，打開一個(gè)通道。 進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)的去向 ?少數(shù)留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 這些蛋白的羧基端含四個(gè)連續(xù)的 LysAspGluLeu， 可與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的膜受體結(jié)合留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中 。 ?大部分繼續(xù)輸送至它處 ， 首先被傳送到高爾基復(fù)合體進(jìn)行糖基化加工 ， 其中不屬于高爾基體的蛋白質(zhì)會被包在輸送小泡內(nèi) ， 前往溶酶體 、 漿膜 、 或儲存在分泌性小泡內(nèi) 。 ?前往細(xì)胞核的蛋白質(zhì)具有的特定序列稱為 細(xì)胞核定位序列 。 ?由細(xì)胞質(zhì)中游離核糖體合成的蛋白質(zhì)前體 ， 從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到 線粒體 、 葉綠體 、 細(xì)胞核 、 過氧化物酶體 等細(xì)胞器中 。 ?例如蛋白質(zhì)跨線粒體膜的轉(zhuǎn)運(yùn)是由該前體蛋白質(zhì)氨基末端的導(dǎo)肽所決定的。 ?導(dǎo)肽 約含 2080個(gè)氨基酸殘基，含有較多的堿性氨基酸殘基（ Arg）和羥基氨基酸殘基（ Ser），不含或基本不含帶負(fù)電荷的酸性氨基酸，含兩性 α 螺旋結(jié)構(gòu)。 7 原核生物基因表達(dá)的調(diào)控 Lac operon repressor protein binding to DNA 第一節(jié) 基因表達(dá)調(diào)控概述 真核與原核生物如何調(diào)控?cái)?shù)以千、萬計(jì)的基因以最為經(jīng)濟(jì)、有效的時(shí)空模式進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，從而實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的適應(yīng)、細(xì)胞的分化 , 組織的特化，形態(tài)的發(fā)生和個(gè)體的發(fā)育。 ?基因表達(dá) 指儲存遺傳信息的基因經(jīng)過一系列步驟表現(xiàn)出其生物功能的整個(gè)過程 。 典型的基因表達(dá)是基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)生有生物活性的蛋白質(zhì)的過程 。 ?基因表達(dá)調(diào)控 在不同時(shí)期和不同條件下基因表達(dá)的開啟和關(guān)閉。 同一細(xì)胞在不同的生存環(huán)境下，同一個(gè)體的不同細(xì)胞在不同的發(fā)育時(shí)期或不同組織器官中基因表達(dá)不相同。 ?有些基因只轉(zhuǎn)錄不翻譯 ?轉(zhuǎn)錄水平 (transcriptional level)的調(diào)控 包括轉(zhuǎn)錄前 、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工過程 。 ?翻譯水平 (translational level)的調(diào)控 指從 mRNA翻譯成多肽鏈的調(diào)控 ， 包括翻譯和翻譯后加工過程 。 ?原核生物基因轉(zhuǎn)錄和翻譯可在同一時(shí)間和位置上發(fā)生，基因表達(dá)的調(diào)控主要是在轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行的。 ?組成型表達(dá) 維持細(xì)胞生命活動(dòng)必需基因的表達(dá)基本不受調(diào)控 ， 其表達(dá)產(chǎn)物大致以恒定水平始終存在于細(xì)胞內(nèi) 。 這類基因稱為 管家基因 (housekeeping gene)。 如生物代謝過程中所需要的各種酶或蛋白質(zhì)的基因以及構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分的基因就屬這一類型 。 ?可調(diào)型表達(dá) 基因的表達(dá)是受到嚴(yán)格調(diào)控 ， 只有在一定的細(xì)胞類型 、 發(fā)育時(shí)期及環(huán)境條件下才表達(dá) 。 這類基因稱為可調(diào)基因 （ regulated gene） 。 ?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) ，這類基因稱為 可誘導(dǎo)的基因 。 ?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 ，這類基因 稱為 可阻遏的基因 。 ?細(xì)胞中有一些特殊蛋白質(zhì)調(diào)控著可誘導(dǎo)基因和可阻遏基因的表達(dá) ， 這類蛋白質(zhì)稱為 調(diào)節(jié)蛋白 。 阻遏蛋白可關(guān)閉其靶基因的表達(dá) ， 激活蛋白可打開所調(diào)控基因的表達(dá) 。 ?基因表達(dá)的時(shí)間特異 某一基因的表達(dá)嚴(yán)格按特定的時(shí)間順序發(fā)生 。 例如 ， 昆蟲變態(tài)過程的各種基因要在一定發(fā)育階段才能表達(dá) 。 ?基因表達(dá)的空間特異性 在生物生長發(fā)育過程中 ， 不同組織細(xì)胞中基因表達(dá)的數(shù)量 、 強(qiáng)度和種類各不相同 。 例如 ，與植物成花有關(guān)的基因也只有在花原基形成時(shí)才表達(dá) ， 而在營養(yǎng)生長階段則全被關(guān)閉 ， 并且在營養(yǎng)器官和生殖器官的基因表達(dá)不同 。 第二節(jié) 原核生物基因表達(dá)的調(diào)控 ?法國 Jocob和 Monod等 1961年提出了乳糖操縱子模型 。
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