【正文】 必需的。 沉默子的 DNA序列 被調(diào)控蛋白結(jié)合后阻斷了轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成或活化，使基因表達(dá)活性關(guān)閉。作用特點(diǎn)： 無(wú)序列方向性；無(wú)基因特異性；在基因上游或下游均可發(fā)揮作用；可遠(yuǎn)距離作用。含這類啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄起始往往是不規(guī)則的，并且只有基礎(chǔ)水平的表達(dá)。 ① 典型的啟動(dòng)子 ： 含 TATAbox，有時(shí)一個(gè)基因的啟動(dòng)子上有兩個(gè)TATAbox，它們可分別或有側(cè)重地對(duì)不同誘導(dǎo)物作出應(yīng)答，在某些情況下，也參與組織特異性的選擇，如 ?淀粉酶基因在唾液腺和肝臟兩種組織分別選擇了相距 ，轉(zhuǎn)錄效率不同的兩個(gè)轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)，保證唾液中酶的活性遠(yuǎn)高于肝臟。 啟動(dòng)子（ promoter） 與基因表達(dá)啟動(dòng)相關(guān)的順式作用元件，位于基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游。 （一）基因轉(zhuǎn)錄水平的順式作用元件 順式作用元件（ cisacting elements） :指對(duì)基因表達(dá)有調(diào)節(jié)活性的 DNA序列，其活性只影響與其自身同處在一個(gè) DNA分子上的基因，同時(shí)，這種 DNA序列通常不編碼蛋白質(zhì)，多位于基因旁側(cè)或內(nèi)含子中。 轉(zhuǎn)錄活性高的基因都位于結(jié)構(gòu)松散的常染色質(zhì)中，而不具有轉(zhuǎn)錄活性的基因都位于結(jié)構(gòu)緊密的異染色質(zhì)中。 特定的非組蛋白可以與組蛋白競(jìng)爭(zhēng)性地與DNA結(jié)合，解除組蛋白對(duì)基因表達(dá)的抑制作用。組蛋白的乙?；?RNA聚合酶有關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子與 DNA模板結(jié)合　 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用 真核生物的染色體或染色質(zhì)是由 DNA與組蛋白、非組蛋白和少量 RNA及其它物質(zhì)結(jié)合而形成，具有核小體結(jié)構(gòu)。已證明高乙?；M蛋白特異地聚集于活性染色質(zhì)功能區(qū) ,低乙?；M蛋白聚集于無(wú)轉(zhuǎn)錄活性的非功能區(qū) ,這一結(jié)果表明組蛋白乙?；杉せ钷D(zhuǎn)錄。 CpG二核苷酸的聚集稱CpG島 (CpG island) 　 　帶正電荷的組蛋白與 DNA 中帶負(fù)電荷的磷酸基結(jié)合 ,于是組蛋白遮蔽了 DNA 分子 ,降低了 DNA 的模板活性。 這種反應(yīng)主要發(fā)生在 CpG二核苷酸的胞嘧啶上。 DNA 甲基化是哺乳類動(dòng)物遺傳外修飾的重要調(diào)控方式 ,也是脊椎動(dòng)物 DNA 唯一的自然化學(xué)修飾方式?；蛑嘏? 基因重排是指某些基因片段改變?cè)瓉?lái)存在順序，通過調(diào)整有關(guān)基因片段的銜接順序，再重排成為一個(gè)完整的轉(zhuǎn)錄單位，例如免疫球蛋白在 B淋巴細(xì)胞分化和漿細(xì)胞生成過程中的重排。染色質(zhì)丟失是不可逆的調(diào)控。 難以直接鑒定基因產(chǎn)物和基因控制的生化過程；難以直接選擇出影響調(diào)節(jié)基因的突變體；難以直接通過改變外界環(huán)境條件來(lái)研究分析基因表達(dá)變化；難以直接進(jìn)行基因操作等。真核 mRNA壽命長(zhǎng)，脊椎動(dòng)物 mRNA平均半壽期大約為 3小時(shí)。組蛋白、非組蛋白和核小體的組織狀態(tài)及核小體的超螺旋結(jié)構(gòu)影響基因的活性。 有紅霉素時(shí) ，紅霉素與核糖體結(jié)合，抑制核糖體移動(dòng)，阻止序列 ①/② 形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，序列 ②/③形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，紅霉素甲基化酶 mRNA的 SD序列暴露，與核糖體結(jié)合， 翻譯出紅霉素甲基化酶 。⑵ SD 序列的位置是影響翻譯效率的重要因素 表達(dá) IL2時(shí)， Lac啟動(dòng)子的 SD序列距 AUG為 7個(gè)核苷酸時(shí)， IL2表達(dá)效率最高，間隔 8個(gè)核苷酸，表達(dá)水平降低 500倍 隱蔽 SD序列對(duì)翻譯的影響 如 SD序列處于 mRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)中，核糖體不能與之結(jié)合，只有打破這種結(jié)構(gòu)，核糖體才能結(jié)合。 （四） SD序列對(duì)翻譯的影響 SD序列的定義： SD序列是位于 mRNA起始密碼子AUG上游由 39堿基組成的一段核苷酸序列，它是核糖體結(jié)合的位點(diǎn)。 當(dāng)核糖體蛋白較少時(shí)，調(diào)控蛋白優(yōu)先與 rRNA結(jié)合。其中有一種蛋白質(zhì)可以結(jié)合到多順反子上游的一個(gè)特定部位，阻止核糖體結(jié)合和起始翻譯。 mRNA GGG UAU CUU UGAC UAC GAC23 24 25 26 27 28｛｛RF2 核糖體蛋白質(zhì)合成的自體調(diào)控 70余種蛋白質(zhì)，核糖體蛋白質(zhì) 50多種，絕大多數(shù)種類的蛋白質(zhì)在每個(gè)核糖體只有一個(gè)。當(dāng) RF2缺乏時(shí)，核糖體向前滑動(dòng)一個(gè)核苷酸，繼續(xù)合成第 26個(gè) aa，直至基因的最后一個(gè)終止密碼子 UAG， UAG由 RF1識(shí)別并促成 RF2的釋放。 RF2由 340aa組成，前 25aa和后 315aa處于不同閱讀框 ,兩編碼區(qū)之間多一個(gè) U，這個(gè) U與第 26位氨基酸（ ASP）的密碼子 GAC的前兩個(gè)核苷酸構(gòu)成了 RF2所能識(shí)別的終止密碼子 UGA。 （三）翻譯產(chǎn)物對(duì)翻譯的調(diào)控作用 控制自身 mRNA的 可翻譯性 ，大多是控制翻譯的起始。 （二） mRNA壽命對(duì)翻譯的調(diào)控作用不同的 mRNA有不同的降解速度 降解 mRNA的外切酶主要是 3′ 外切核酸酶 mRNA 分子末端的二級(jí)結(jié)構(gòu)能阻止 3′ 外切酶進(jìn)攻，凡降解終止子發(fā)夾結(jié)構(gòu)的突變都造成mRNA穩(wěn)定性降低，終止子除轉(zhuǎn)錄終止功能外，還決定 mRNA的穩(wěn)定性。 兩種蛋白隨滲透壓的變化而變化，但兩種蛋白總量不變 。滲透壓低時(shí)，與 OmpF基因的調(diào)控區(qū)結(jié)合，對(duì) OmpF基因的表達(dá)起正調(diào)控作用，OmpF↑。 當(dāng) Trp濃度高時(shí)，核糖體很快翻譯序列 ① 并封閉序列 ② ， ③/④ 形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)連續(xù) U、 RNApol解離，轉(zhuǎn)錄終止。 2）序列 ① 是一個(gè)開放閱讀框： 轉(zhuǎn)錄后立即翻譯成 14氨基酸的短肽稱作前導(dǎo)肽， 前導(dǎo)肽第 10， 11位是兩個(gè)連續(xù)的色氨酸。當(dāng) ①/② 形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)， ③/④ 形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)時(shí)，緊接著是不依賴 ?因子的轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)，使轉(zhuǎn)錄終止。⑵ 色氨酸操縱子的調(diào)控機(jī)制阻遏蛋白的調(diào)控作用trptrp 高時(shí)trp 低時(shí)mRNAOPI調(diào)節(jié)區(qū) 結(jié)構(gòu)基因前導(dǎo)肽 衰減子 色氨酸 操縱子 ② 衰減子的調(diào)控作用 L基因 的 3′ 端有一個(gè)衰減子序列。 在 Lac操縱子，由乳糖誘導(dǎo)阻遏蛋白脫離操縱基因解除阻遏，由 CAP蛋白促進(jìn) RNApol結(jié)合啟動(dòng)子而起始轉(zhuǎn)錄。有 Ara， AraC與Ara結(jié)合，激活 RNApol，結(jié)合于 BAD基因的啟動(dòng)子，啟動(dòng) BAD基因轉(zhuǎn)錄。這時(shí)， AraC蛋白起著阻遏蛋白的作用，無(wú)論是否有 Ara， AraC都不能與 Ara糖結(jié)合而啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，基因處于關(guān)閉狀態(tài)。 阿拉伯糖操縱子調(diào)控的機(jī)制⑴ 阿拉伯糖操縱子的結(jié)構(gòu) ⑵ 阿拉伯操縱子轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機(jī)制依據(jù) G、 Ara和 AraC蛋白的有無(wú)可有以下幾種組合：① 無(wú) AraC，有 AraAra只有與 AraC蛋白形成復(fù)合物才具有轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控作用，此時(shí)無(wú) AraC蛋白， Ara不能起正調(diào)控作用，結(jié)構(gòu)基因不能轉(zhuǎn)錄，但此時(shí) AraC基因可表達(dá) AraC蛋白。 單純?nèi)樘谴嬖跁r(shí)，細(xì)菌利用乳糖作碳源； 若有葡萄糖或葡萄糖 /乳糖共同存在時(shí)，細(xì)菌首先利用葡萄糖。ATP cAMP 5′AMPAC PDE cAMP↑ ， CAP+cAMP→cAMPCAP→ 與操縱子上 CAP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，促進(jìn) RNApol與啟動(dòng)子結(jié)合，引起有效轉(zhuǎn)錄。（二）原核基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)機(jī)制（二）原核基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)機(jī)制Regulation mechanism of transcription in prokaryotic genes?原核 結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制受操縱子控制?The Operon is the popular regulation mechanism in regulation of prokaryotic gene expression.乳糖操縱子調(diào)控模式（ 一 ） 乳糖操縱子 (lac operon)的結(jié)構(gòu) 調(diào)控區(qū)CAP結(jié)合位點(diǎn)啟動(dòng)序列操縱序列 結(jié)構(gòu)基因Z： β半乳糖苷酶Y： 透酶A：乙?；D(zhuǎn)移酶Z Y AOPDNARegulatory mechanism of Lac operonmRNA阻遏蛋白IDNA Z Y AOPpol沒有乳糖存在時(shí)（ 二 ） 乳糖操縱子受 阻遏蛋白和 CAP的雙重調(diào)節(jié)阻遏基因 （ Negative regulation of repressor ）When lactose is absentmRNA阻遏蛋白有乳糖存在時(shí)IDNA Z Y AOPpol啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄 mRNA乳糖半乳糖β半乳糖苷酶When lactose is presentgalactosidaserepressorlactoseallolactose 當(dāng) G、 Lac、 Ara同時(shí)存在， 細(xì)菌優(yōu)先利用 G。由于翻譯作用的影響，衰減子下游的基因 或者繼續(xù)被轉(zhuǎn)錄 ， 或者 在衰減子處 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄的終止。ATP衰減子、衰減子 (attenuator) 是一個(gè)受翻譯控制的轉(zhuǎn)錄終止子結(jié)