原核基因表達的調控(參考版)
2025-05-16 13:26本頁面
【正文】 圖9－4 DNA與蛋白相互識別和結合 圖 9－ 8 蛋白 HTH模式 圖 9－ 7 鋅指結構蛋白 圖 9－ 9 亮氨酸拉鏈 無乳糖時 有乳糖時 圖 9－ 11 乳糖 操縱子結構 基因依次表達 圖9－17 色氨酸操縱子 上面是低Trp，下面是高Trp時 。 思考題 過程 ? 達調控原理。 ? 原核細胞信號序列的發(fā)現(xiàn)要比真核細胞的晚得多。 8. 細菌蛋白質的分泌調控 ? 能分泌到胞外的蛋白質統(tǒng)稱為分泌蛋白。 ? 由于某些核糖體蛋白 mRNA的部分二級結構和 rRNA的部分二級結構相似，當 rRNA短缺時，多余的核糖體蛋白質與本身的 mRNA 結合，從而阻斷本身的翻譯，同時也阻斷同一多順反子的 mRNA下游其他核糖體蛋白質編碼區(qū)的翻譯，使核糖體蛋白質的合成和 rRNA的合成幾乎同時停止。 7. ppGpp對核糖體蛋白質合成的影響 ? 即在氨基酸短缺的情況下，首先被停止合成的是 rRNA。能與這個基因的 mRNA相結合的反義 RNA可以被構建出來并導入到細胞中，它可阻止基因表達。反義 RNA已經成為一種研究工具。這種調節(jié) RNA被稱為反義 RNA( antisense RNA)，它具有能與另一“靶” RNA互補結合的堿基序列。偶聯(lián)翻譯是保證兩個基因產物在數量上相等的重要手段。研究 trpE和 trpD以及 trpB和 trpA兩對基因中核苷酸序列與翻譯偶聯(lián)的關系，發(fā)現(xiàn) trpE基因的終止密碼子和 trpD基因的起始密碼子共用一個核苷酸。微生物利用稀有密碼子進行轉錄后調控主要反映在對同一操縱子中不同基因表達量的控制。 ? 由于不同 tRNA含量上的差異很大，產生了對密碼子的偏愛性，對應的 tRNA豐富或稀少的密碼子，分別稱為偏愛密碼子 (biased codons)或稀有密碼子 (rare codons)。 ? 同一種微生物細胞中不同蛋白質的 mRNA的穩(wěn)定性相差很大，例如大腸桿菌的 mRNA功能性半衰期的差異可在 40秒至 20分鐘之間，對不同基因的表達量起調控作用。 ? SD序列的微小變化，往往會導致表達效率上百倍甚至上千倍的差異，這是由于核苷酸的變化改變了形成 mRNA 5’端二級結構的自由能，影響了核糖體 30 S亞基與 mRNA的結合，從而造成了蛋白質合成效率上的差異。 ? mRNA的二級結構是翻譯起始調控的重要因素。 ? RBS的結合強度取決于 SD序列的結構及其與起始密碼 AUG之間的距離。所謂 RBS，是指起始密碼子 AUG上游的一段非翻譯區(qū)。 ? 轉錄生成 mRNA以后，再在翻譯或翻譯后水平進行微調 ，是對轉錄調控的補充，它使基因表達的調控更加適應生物本身的需求和外界條件的變化。占據 OR，抑制 cro,不利裂解 圖 930控制區(qū) 當溶原菌受 uv或其他因素誘導， RecA蛋白激活 切 CⅠ 蛋白，從 DNA脫落，使 RNA聚合酶與 cro 結合表達，頭尾基因表達，進入裂解途徑。 Cro蛋白對 cro和 cⅠ 基因負控制 CⅠ 蛋白對 cro轉錄負控制，對自身既有正控制又有負控制。 其 機理： 接受甲基趨化性蛋白（ MCPs）是受體蛋白，傳感激酶是 CheA。 由： CM傳感蛋白或傳感激酶 （細胞質膜上） CP的應答調節(jié)蛋白 （細胞質） 圖 9－ 26 缺氧激活 ArcB蛋白，磷酸化為 ArcA，作為阻遏蛋白 作用 THT模式蛋白，作用 DNA分子，對操縱子調節(jié) 二組分系統(tǒng)在許多細菌調節(jié)大量基因，如：大腸桿菌氮吸收；根瘤菌氮固定；芽孢菌芽孢形成。通過傳感器檢測信號，然后以變化形式傳到調節(jié)部位，此為信號傳導。 HSP70熱激蛋白感受溫度變化后，調節(jié)熱激應答系統(tǒng)的調節(jié)蛋白基因 rPOH表達，產物是 σ32，其參與構成的RNA聚合酶識別熱激應答基因的啟動子。 四、通過 σ因子更換的調控 ? 枯草芽孢桿菌芽孢形成過程中，通過有序 σ因子替換，使芽孢形成的基因有序表達。嚴緊調節(jié)的啟動子發(fā)生突變能消除嚴緊控制，表明此效應需要和特異啟動子順序相互作用； （ 2）很多或大部分模板的轉錄延伸階段被 ppGpp縮短了，此是 RNA聚合酶停頓的增加而引起的。 ? ppGpp有什么作用呢？它是一系列反應的效應物，包括抑制轉錄。二磷酸）。(2) pppGpp— 五磷酸鳥苷（鳥苷 539。和 339。此就稱為嚴緊反應 (strigent response)，這是它們抵御不良條件，保存自己的一種機制。例如 his操縱子含有編碼一個有連續(xù) 7個組氨酸密碼子的多肽的前導序列。與色氨酸阻抑物的作用 (70倍 )合在一起，這就意味著色氨酸水平對色氨酸操縱子的表達施加了 700倍的調節(jié)效果。 ? 因此終產物色氨酸含量的高低決定了轉錄是提早終止 (弱化 )，還是繼續(xù)轉錄完整個操縱子。這使得序列 2能自由地與序列 3形成發(fā)夾結構（即抗終止子）。這一過程被稱為 弱化作用。 ? 在 色氨酸含
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