原核細胞基因表達調(diào)控機制(編輯修改稿)
2025-05-26 04:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 葡萄糖高cAMP濃度低 RNApol O O O O 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 The regulation of lac operon by CAP,repressor,CAMP and inducer 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 Trp Trp 高時 Trp 低時 mRNA O P trpR 調(diào)節(jié)區(qū) 結(jié)構(gòu)基因 RNA聚合酶 RNA聚合酶 （三）色氨酸操縱子調(diào)節(jié)機制 轉(zhuǎn)錄衰減 色氨酸操縱子 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 Trp operon 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 衰減子（ A）是 Trp operon的第二控制系統(tǒng)。 第二控制系統(tǒng)實驗證據(jù)提示： Trp operon酶本底只有 1/70， Lac operon為 1/1000，說明Trp operon的阻遏要比 Lac operon低得多，但仍可以滿足細菌適應(yīng)生存的需要，說明 Trp存在第二控制系統(tǒng)。 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 衰減子前導肽（ aL）及其空間結(jié)構(gòu)特點 aL離 E基因上游約 30~60bp ① 有 4個 GC特征的片段，其后是 8個 U，是不依賴 ρ因子的終止子，終止作用有賴于前面片段發(fā)夾結(jié)構(gòu)形成情況。 當 Trp↑，片段 3,4形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄終止。 ②有 2個串聯(lián) UGG（ Trp密碼子）全長多順反子 6700bp。 空 間 結(jié) 構(gòu) 特 點 DNA RPO aL EBCDA aLmRNA L肽 UGGUGG 1 2 3 4 位于第 60位核苷酸 TrpTrp 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 UUUU…… UUUU…… 調(diào)節(jié)區(qū) 結(jié)構(gòu)基因 trpR O P 前導序列 衰減子區(qū)域 UUUU…… 前導 mRNA 1 2 3 4 衰減子結(jié)構(gòu) 第 11密碼子為 trp密碼子 終止密碼子 14aa前導肽編碼區(qū) : 包含序列 1 形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)能力強弱： 序列 1/2序列 2/3序列 3/4 trp 密碼子 UUUU…… 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 UUUU…… 3 4 UUUU 3’ 3 4 核糖體 前導肽 前導 mRNA 轉(zhuǎn)錄衰減機制 1 2 5’ trp 密碼子 衰減子結(jié)構(gòu) 就是終止子 可使轉(zhuǎn)錄 前導 DNA UUUU 3’ RNA聚合酶 終止 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 UUUU…… 3 4 2 4 2 3 UUUU…… 核糖體 前導肽 前導 mRNA 1 5’ trp 密碼子 結(jié)構(gòu)基因 前導 DNA RNA聚合酶 Trp合成酶系相關(guān) 結(jié)構(gòu)基因被轉(zhuǎn)錄 序列 4不能 形成衰減子結(jié)構(gòu) 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 （四） 基因重組 沙門菌鞭毛素基因的調(diào)節(jié) H2鞭毛素 阻遏蛋白 Hin重組酶 轉(zhuǎn)位片段 hin H2 I H1 H1鞭毛素 hin H2 I DNA 啟動序列 H1 啟動序列 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 （五） SOS反應(yīng) SOS基因 紫外線 激活 Rec A Lex A阻遏蛋白 與 DNA 損傷修復有關(guān)的酶和蛋白質(zhì) 基因表達 Lex A阻遏蛋白 操縱序列 DNA 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 （五） SOS反應(yīng) 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 (六）原核生物翻譯水平的調(diào)控 Gene Expression of Translational Level Regulation in Prokaryote 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 翻譯水平的調(diào)控 轉(zhuǎn)錄是原（真）核基因調(diào)控的重要水平，由于原核生物沒有核膜，轉(zhuǎn)錄翻譯同時進行，所以轉(zhuǎn)錄后調(diào)控余地不大。翻譯是原核生物基因表達調(diào)控的另一個重要層次。 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 SD序列對翻譯的影響 A. SD序列（ SD Sequence,SDs）概念 原核生物 mRNA起始密碼子 AuG上游 310bp處有1個 RbS稱為 SD序列。 （ 1）種類 — 不同基因有不同的 SDs，其一致序列為 AGGAGG，從而控制單位時間起始復合物形成的數(shù)目，最后控制翻譯產(chǎn)物的數(shù)量。 （ 2）位置 — mRNA起始密碼子 AuG上游 413bp處，與 AuG間隔 413bp。 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 SD序列對翻譯的影響 （ 3）堿基特點 — 富含 A，與核糖體小亞基 16SRNA端富含 U序列互補，被其識別與結(jié)合， mRNA轉(zhuǎn)錄不久，即被之結(jié)合、翻譯。 （ 4）多順反子 — 編碼多個蛋白質(zhì)，每 1個編碼區(qū)前都有 1個 AuG和 SD序列，多個核糖體與 SDs結(jié)合將蛋白質(zhì)分別譯出來。 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 B. SD序列對翻譯水平的影響 （ 1） SDs與 AuG距離長短的影響 據(jù)認為此距離是影響翻譯效率主要因素。例，重組 IL2，Plac的 SDs距 AuG 7個核苷酸， IL2表達最高，距 8個核苷酸， IL2表達降低 500倍。 石河子大學研究生生物化學與分子生物學精品課程 B. SD序列對翻譯水平的影響 （ 2） SDs組成與一
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