原核生物的基因調控-資料下載頁
2025-04-04 23:16本頁面
【正文】 括S21基因、DNA引發(fā)酶基因和σ70基因)的一部分而轉錄多基因的mRNA，然而σ70基因本身還有一個熱激應答啟動子，位于其前一個基因(DNA 引發(fā)酶基因)內(下圖)，盡管熱激應答反應并不需要σ70，但σ70基因在熱激應答反應中仍大量表達，這一情況可能與細菌適應較高溫度后開始表達常規(guī)基因有關 。細胞在不利條件下仍然要為恢復正常秩序作好準備。圖 σ亞基操縱子的啟動子(PP2)和σ70基因的熱激應答啟動子(PHS)二、翻譯水平的調控 上述基因表達的調控，是調控基因的轉錄與否以及轉錄量的大小，這樣的調控是在轉錄水平上的調控。基因表達有兩個主要環(huán)節(jié)，轉錄和翻譯， 基因表達的調控可以調控轉錄環(huán)節(jié)，也可以調控翻譯環(huán)節(jié)?！ ?feedback regulation)。 ，每一種操縱元轉錄的mRNA都能夠被同一操縱子編碼的蛋白質識別，并能夠與其結合。如果某種核糖體蛋白質在細胞中過量積累，他們將與其自身的mRNA結合，阻止這些mRNA進一步翻譯成蛋白質， mRNA分子上與蛋白質結合的位點通常包括mRNA 5’端的非翻譯區(qū)(untraslated region, UTR)，也包括啟動子區(qū)域的ShineDalgarno序列。SD序列(ShineDalgarno sequence)是mRNA起始密碼前的一段富含嘌呤核苷酸的序列。三、原核生物中的mRNA也受反義RNA(antisense RNA)的調控 反義RNA( antisense RNA)具有能與另一“靶”RNA互補結合的堿基序列。目前已證實在原核生物中的反義RNA是調節(jié)基因表達的一種天然機制，調節(jié)作用主要在翻譯水平，也包括少數在轉錄或DNA復制前引物加工水平。編碼反義RNA的基因有時被稱為反義基因。反義RNA調節(jié)作用涉及的功能包括質粒的復制、轉座作用、滲透調節(jié)、噬菌體裂解和溶源性轉化，以及cAMP受體蛋白的基因的表達等?！ 〈竽c桿菌質粒ColEI的復制是受反義RNA調節(jié)的例證之一。每個細胞中ColEI的拷貝數為1030。因為RNAI(一種大約為100個核苷酸長度的反義RNA)能夠與質粒DNA復制時的引物RNA結合。所以DNA聚合酶不能與引物RNA結合致使質粒復制受阻。這樣，RNAⅠ通過調節(jié)RNA引物數目來對DNA的復制實行控制。 大腸桿菌對滲透壓變化的調節(jié)是反義RNA調節(jié)的另一實例。大腸桿菌含有二種受滲透壓調節(jié)的膜蛋白OmpC和OmpF，在高滲透壓時，OmpC合成增多，OmpF的合成受到抑制；在低滲透壓時則相反，OmpF合成增多，而OpmC的合成受到抑制，但二種蛋白質的總量保持不變。其中起調節(jié)作用的就是反義RNA：當OmpC基因轉錄時在OmpC基因的啟動子上游方向有一段DNA序列， 以相反的方向同時轉錄產生一個174核苷酸的RNA，這個RNA能夠與OmpFmRNA的前導序列中的44個核苷酸(包括SD序列)及編碼區(qū)(包括AUG)形成雜合雙鏈，使mRNA不能與核糖體有效結合，從而抑制了OmpFmRNA的翻譯，阻止蛋白質的合成。 因此OmpC蛋白量增加則OmpF就減少，保證同一時間內二種蛋白總量的恒定（如下圖）。8 /
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