原核生物基因表達(dá)調(diào)控(1)-資料下載頁
2025-01-13 14:35本頁面
【正文】 一種負(fù)性調(diào)控的、可阻遏的操縱子 (repressible operon)。 trp操縱子通常是開放轉(zhuǎn)錄的，當(dāng)有效應(yīng)物 (色氨酸為阻遏劑 )作用時，則發(fā)生阻遏，關(guān)閉轉(zhuǎn)錄。 細(xì)菌不少生物合成系統(tǒng)的操縱子都屬于這種類型，其調(diào)控可使細(xì)菌處在生存繁殖最經(jīng)濟最節(jié)省的狀態(tài)。 102 色氨酸操縱子的衰減子調(diào)控 弱化調(diào)控 ?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 （ RNA聚合酶卻不總是將 trp結(jié)構(gòu)基因全部轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄會被提前終止），相當(dāng)于 粗調(diào)開關(guān) 。 ?trp操縱子中對應(yīng)于色氨酸生物合成的還有另一個系統(tǒng)進(jìn)行 細(xì)調(diào)控 ，指示已經(jīng)啟動的轉(zhuǎn)錄是否繼續(xù)下去?？梢钥朔D(zhuǎn)錄的提前終止，稱為 衰減作用 (attenuation)。 在色氨酸操縱子 Ptrpo與第一個結(jié)構(gòu)基因 trpE之間有 162bp的一段先導(dǎo)序列、前導(dǎo)區(qū) (Leader sequence)，先導(dǎo)序列的末端、 trpE之前，有一個典型轉(zhuǎn)錄終止子的結(jié)構(gòu)特點，在 RNA中有典型的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，緊接著的是 8個鳥苷酸堿基。在這一所謂的衰減子處，轉(zhuǎn)錄通常會停止，產(chǎn)生一個 139bp核苷酸長度的先導(dǎo)RNA。 實驗證明當(dāng)色氨酸達(dá)一定濃度時， RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄會終止在這里。 Trp前導(dǎo)區(qū)序列可分為 4區(qū)域，這四個區(qū)域的片段能以兩種不同的方式進(jìn)行堿基配對，有時以 12和 34，有時只以 23配對。 前導(dǎo)序列的終止區(qū)與一般的轉(zhuǎn)錄終止位點相同，具有潛在的二重對稱結(jié)構(gòu)能形成莖環(huán)，并具有成串的 U。 Trp操縱子的轉(zhuǎn)錄弱化效應(yīng) ， 34配對形成終止密碼子識別區(qū) ，只有10%的 RNA pol繼續(xù)參與Trp操縱子結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄； ，核糖體停在色氨酸密碼子附近，使得 23配對，因此阻止了 34終止發(fā)夾的形成，轉(zhuǎn)錄繼續(xù)進(jìn)行，直至結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄完成； c. 如果無核糖體起始先導(dǎo)肽的 AUG的翻譯， 12形成發(fā)夾，阻止了 23發(fā)夾的形成，允許 34形成發(fā)夾，酶不表達(dá)，無蛋白質(zhì)合成。 ara Operon ara操縱子的結(jié)構(gòu) ? 結(jié)構(gòu)基因 基因簇 araBAD分別編碼核酮糖激酶、 L阿拉伯糖異構(gòu)酶、 L核酮糖 5磷酸差向異構(gòu)酶。 ? 調(diào)節(jié)基因 araC的轉(zhuǎn)錄同 araBAD的轉(zhuǎn)錄是反向進(jìn)行。 ? 操縱基因 ● 激活區(qū) araO araI 了解 AraC蛋白的正、負(fù)調(diào)節(jié)作用 ?araC蛋白既是 ara操縱子的正調(diào)節(jié)蛋白又是負(fù)調(diào)節(jié)蛋白。 ?AraC蛋白有兩種異構(gòu)體 Pr（阻遏型）和 Pi（誘導(dǎo)型）。 兩種異構(gòu)體的量處在動態(tài)的平衡之中。因此araC蛋白同時顯示正、負(fù)調(diào)節(jié)因子的功能。 正調(diào)節(jié)作用需要 CAP的參與。 araC，使之構(gòu)象發(fā)生變化，它以二聚體結(jié)合到 araI1和 araI2上，使一個 araC單體 置于啟動子附近，激活轉(zhuǎn)錄； arabinose時， araC二聚體采取不同的構(gòu)象，結(jié)合到 araI1和 araI2上， araI2位點上無單體，轉(zhuǎn)錄不能激活。 營養(yǎng)狀況對 ara操縱子活性的影響 ?有葡萄糖時，不轉(zhuǎn)錄 ?無葡萄糖，也無阿拉伯糖時，不轉(zhuǎn)錄 ?無葡葡糖，有阿拉伯糖時， araBAD基因表達(dá) Homework 1. 名詞解釋：操縱子、基因表達(dá)、基因表達(dá)調(diào)控（英文注釋）。 2. 簡述或圖示 lac操縱子阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控機制。 3. 簡述或圖示 lac操縱子的 CAP正調(diào)控機制。 4. trp操縱子的衰減子的特點及功能。 5. 結(jié)合所學(xué)的知識寫出兩種反式作用因子及其特點。 6. 結(jié)合所學(xué)的知識寫出兩種順式作用元件及其特點。
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