原核表達(dá)調(diào)控ppt課件-在線瀏覽
2025-06-23 18:02本頁(yè)面
【正文】 合成提前終止的一段序列稱為弱化子（ attenuator）。 ? 在 Trp操縱子 PtrpO與 trpE間有一段 162bp的先導(dǎo)序列(leading sequence, L)。 ? 這段堿基序列如果缺失 ， trp基因表達(dá)可提高 610倍 。 這個(gè)區(qū)域被稱為 弱化子 ， 該區(qū) mRNA可通過(guò)自我配對(duì)形成莖 環(huán)結(jié)構(gòu) 。即形成終止子結(jié)構(gòu)。 前導(dǎo)肽 ? 分析前導(dǎo)序列發(fā)現(xiàn) ， 它包括起始密碼子 AUG和終止密碼子 UGA，能產(chǎn)生一個(gè)含有 14個(gè)氨基酸的多肽 ， 這個(gè)假設(shè)的多肽被稱為前導(dǎo)肽 。 組氨酸操縱子含有 7個(gè)相鄰的組氨酸密碼子 ， 苯丙氨酸操縱子也有 7個(gè)苯丙氨酸密碼子 ， 這些密碼子參與了操縱子中的轉(zhuǎn)錄弱化機(jī)制 。編碼先導(dǎo)肽的第 11位是相鄰的兩個(gè) Trp密碼子。 如果 B(2+3)形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)， A和 C都不能再形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)。 B C后是 poly(U)，即 C實(shí)際是一個(gè)終止子，如果轉(zhuǎn)錄 mRNA時(shí)它形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，就能使 RNA聚合酶停止轉(zhuǎn)錄而從 mRNA上脫離下來(lái)。 終止構(gòu)型 抗終止構(gòu)型 無(wú)色氨酸時(shí)操縱子基因開始轉(zhuǎn)錄，此后轉(zhuǎn)錄速率受轉(zhuǎn)錄 弱化機(jī)制 (attenuation)調(diào)節(jié)。低濃度色氨酸時(shí)則不能形成轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)，轉(zhuǎn)錄繼續(xù)。 當(dāng) Trp水平高時(shí)，已經(jīng)起始了轉(zhuǎn)錄的 RNA聚合酶在特定的位點(diǎn)暫停，接著在到達(dá) trp E之前終止。 Trp合成酶類的量與 Trp濃度呈負(fù)相關(guān)，這種調(diào)控現(xiàn)象與 Trp操縱子特殊的結(jié)構(gòu)有關(guān)。 Trp濃度高時(shí)， trptRNAtrp濃度隨之升高，核糖體可順利通過(guò)兩個(gè)相鄰的色氨酸密碼子，在 4區(qū)被轉(zhuǎn)錄之前就到達(dá) 2區(qū)，使 2+3不能配對(duì)，而 3+4區(qū)可以自由配對(duì)形成莖 環(huán)狀終止子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄停止，結(jié)構(gòu)基因被關(guān)閉而不再合成色氨酸。 缺乏 Trp時(shí)，弱化子允許所有的聚合酶通過(guò)。 色氨酸操縱子代表了一種衰減調(diào)控模式 在 trp操縱子上，弱化子的轉(zhuǎn)錄終止作用取決于色氨酸的濃度。 b. 低色氨酸條件下，核糖體停在色氨酸密碼子附近，序列 1被核糖體覆蓋，序列 2和 3配對(duì)，因此阻止了 4之間形成轉(zhuǎn)錄終止發(fā)夾。 實(shí)驗(yàn)證據(jù) 轉(zhuǎn)錄弱化理論得到了大量實(shí)驗(yàn)證據(jù)的支持：（ 1）影響區(qū)段 3和區(qū)段 4二級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的突變以及改變區(qū)段 4后面一串 U的突變都會(huì)降低弱化子的終止作用，增加 trp操縱子的表達(dá)，這與終止子的突變效應(yīng)是一樣的；（ 2）相反，影響影響區(qū)段 2和 3配對(duì)的突變，則增加弱化子的弱化作用；（ 3）如果前導(dǎo)肽的起始密碼子發(fā)生錯(cuò)義突變，前導(dǎo)肽的翻譯就不能起始，有利于前導(dǎo) RNA形成 1－ 3－ 4二級(jí)結(jié)構(gòu)，則轉(zhuǎn)錄必定在弱化子處終止。 阻遏與弱化作用的協(xié)調(diào) ? 細(xì)菌中為什么需要弱化子系統(tǒng)呢？ 一種可能是阻遏物從有活性向無(wú)活性的轉(zhuǎn)變速度較慢，需要一個(gè)能更快地做出反應(yīng)的系統(tǒng)，以保持培養(yǎng)基中適當(dāng)?shù)纳彼崴?。外源色氨酸濃度很低的信?hào)雖然足以引起 trp操縱子的去阻遏作用，但是這個(gè)信號(hào)還不足以很快引發(fā)內(nèi)源色氨酸的合成。 ? 那么為什么還要有阻遏體系呢？ 沒(méi)有阻遏體系，只有弱化，似乎也可以調(diào)節(jié)色氨酸酶系的合成。 事實(shí)上，自然界存在著不同類型的合成體系，例如組氨酸操縱子擁有在功能上與 trp操縱子完全相同的弱化子結(jié)構(gòu)，但沒(méi)有阻遏物，它的表達(dá)完
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