原核生物基因表達(dá)的調(diào)控-資料下載頁
2025-01-13 14:43本頁面
【正文】 氨基酸時(shí)，則該種氨基酸生物合成的酶類幾乎完全缺失，即生物合成的酶類受其終產(chǎn)物的抑制。 如色氨酸為色氨酸生物合成酶類的終產(chǎn)物，色氨酸作為輔阻遏物與調(diào)控蛋白結(jié)合而阻遏色氨酸操縱子的表達(dá)。 ?Trp操縱子的結(jié)構(gòu) ? 包括 5個(gè)結(jié)構(gòu)基因組成的一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位，由共同的啟動子起始轉(zhuǎn)錄，生成多順反子 mRNA。 ?產(chǎn)生阻遏蛋白的基因距離操縱子很遠(yuǎn)。 ?轉(zhuǎn)錄形成的 mRNA 5′ 端還有一段被稱為 前導(dǎo)序列 的 mRNA片段參與調(diào)控轉(zhuǎn)錄。 ?trp操縱子的調(diào)控系統(tǒng) 粗調(diào)控 —— 阻遏調(diào)控 調(diào)控基因 trp R表達(dá)無活性的阻遏蛋白，當(dāng)培養(yǎng)基中有足夠的色氨酸時(shí)，色氨酸作為輔阻遏物激活阻遏蛋白，活化的阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合。由于 trp操縱子的啟動子與操縱基因的區(qū)域有很大程度的重疊，阻遏蛋白的結(jié)合阻礙了 RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合，導(dǎo)致 trp操縱子關(guān)閉。 前導(dǎo)序列 在 trp操縱子轉(zhuǎn)錄形成的 mRNA 5′ 端有一個(gè)長 l62 bp 的 mRNA片段。培養(yǎng)基中有色氨酸時(shí)，轉(zhuǎn)錄總是在這段序列終止，產(chǎn)生 — 個(gè)僅有 140個(gè)核苷酸的 RNA分子，終止 trp基因轉(zhuǎn)錄，且隨色氨酸濃度升高而降低轉(zhuǎn)錄作用，這個(gè)區(qū)域就被稱為 衰減子。 精細(xì)調(diào)控 —— 衰減調(diào)控 衰減子的 mRNA堿基序列可以通過自我配對形成莖環(huán)結(jié)構(gòu) ，有典型的終止子特點(diǎn) 。 前導(dǎo)序列包括有起始密碼子 AUG和終止密碼子 UGA， 它可編碼一個(gè) 14個(gè)氨基酸的前導(dǎo)肽 。 稀有密碼子對翻譯的影響 核糖體蛋白基因表達(dá)在翻譯水平的調(diào)控 細(xì)菌營養(yǎng)缺乏調(diào)控 反義 RNA對基因表達(dá)的調(diào)控 ?稀有密碼子對翻譯的影響 大腸桿菌 DNA復(fù)制時(shí)的 RNA引物是由 dnaG基因編碼的引物酶催化合成的，細(xì)胞對這種酶的需求量很小，若引物酶過多還將導(dǎo)致細(xì)胞死亡。 dna G和 rpoD、 rps U基因?qū)儆谕粋€(gè)操縱子，而這 3個(gè)基因產(chǎn)物在數(shù)量上相差甚遠(yuǎn)，原因在于 dna G序列中較高頻率地使用了不少稀有密碼子。 稀有密碼子對應(yīng)低豐度的 tRNA，翻譯速度受 tRNA供應(yīng)的限制，影響了蛋白質(zhì)合成的總量。 ?核糖體蛋白基因表達(dá)在翻譯水平的調(diào)控 在核糖體組裝時(shí)，與 rRNA結(jié)合的蛋白為關(guān)鍵蛋白，它抑制整個(gè)操縱子的表達(dá)。當(dāng)核糖體蛋白的 mRNA多時(shí)，則關(guān)鍵蛋白較多地與核糖體蛋白的 mRNA結(jié)合，導(dǎo)致其不能與 rRNA結(jié)合形成核糖體。通過這種調(diào)控，核糖體蛋白的合成速度就不會超過構(gòu)建核糖體的速度。 核糖體蛋白與 mRNA結(jié)合并不影響核糖體的形成，這是因?yàn)楹颂求w蛋白與核糖體 RNA的結(jié)合比其與 mRNA的結(jié)合更緊。只有當(dāng)核糖體蛋白的生產(chǎn)超過核糖體 RNA時(shí)，翻譯的阻遏才會發(fā)生。 ?細(xì)菌營養(yǎng)缺乏調(diào)控 細(xì)菌在葡萄糖缺乏時(shí)產(chǎn)生報(bào)警物質(zhì) cAMP。 以打開 lac操縱子 、gal操縱子或 ara操縱子等 ， 這樣可保證其利用其它糖類 。 GTP+ATP→pppGpp+AMP→ppGpp ppGpp的作用可能是影響 RNA聚合酶與啟動子結(jié)合的專一性 ， 從而成為細(xì)胞內(nèi)嚴(yán)緊控制的關(guān)鍵 。 ppGpp也可抑制核糖體和其他大分子的合成 ， 活化某些氨基酸操縱子的轉(zhuǎn)錄表達(dá) ， 抑制與氨基酸運(yùn)轉(zhuǎn)無關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng) ， 活化蛋白水解酶等 。 ?反義 RNA對基因表達(dá)的調(diào)控 反義 RNA（ antisense RNA）是指與靶 RNA具有互補(bǔ)序列的調(diào)控 RNA。反義 RNA能通過互補(bǔ)序列與特定的靶 mRNA結(jié)合起負(fù)調(diào)控作用。通過人工合成反義 RNA的基因，并將其導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄出反義 RNA，即能抑制特定基因的表達(dá)。 反義 RNA技術(shù) P35S:Chs dsRNA ?高通量研究基因功能 ?研究信號傳導(dǎo)通路的新途徑 ?開展基因治療的新策略 RNAi Applications
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