【正文】 的速度就更慢， 結(jié)果有利于 1+2和 3+4發(fā)夾結(jié)構(gòu)的形成，于是 RNA pol停止 轉(zhuǎn)錄。但不影響 3區(qū)和 4區(qū)配對(duì) ?當(dāng) Arg饑餓時(shí)， 影響 1區(qū) /2區(qū)配對(duì)，但不影響 2區(qū) /3區(qū)配對(duì)， 3區(qū)和 4區(qū)不配對(duì) 4）協(xié)調(diào) ?阻遏作用：粗調(diào)開(kāi)關(guān) 阻遏物的作用是當(dāng)有大量外源色氨酸存在時(shí)，阻止非必需的先導(dǎo) mRNA的合成，它使這個(gè)合成系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)。 ?弱化作用：細(xì)調(diào)開(kāi)關(guān) 弱化作用的信號(hào)是 TrptRNAtrp的多少，通過(guò)控制前導(dǎo)肽的翻譯來(lái)控制轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行 依靠弱化作用，色氨酸的存在就使色氨酸操縱子的轉(zhuǎn)錄被抑制了 10倍。 有實(shí)驗(yàn)證明，在不加色氨酸的培養(yǎng)基中， trp mRNA的合成仍然受到 部分阻遏 ，現(xiàn)在一般認(rèn)為，野生型細(xì)胞中同時(shí)存在著有活性和無(wú)活性的阻遏物，培養(yǎng)基中色氨酸濃度的變化，能夠使這兩種阻遏物間的平衡發(fā)生傾斜，最終做出關(guān)閉或啟動(dòng)trp操縱子的決定，從而維持一定的色氨酸含量。 這 3個(gè)酶的作用是使半乳糖變成葡萄糖 1磷酸。 A gal操縱子的特點(diǎn)： ① 它有 兩個(gè)啟動(dòng)子 ，其 mRNA可從兩個(gè)不同的起始點(diǎn)開(kāi)始轉(zhuǎn)錄； ② 它有 兩個(gè) O區(qū) ，一個(gè)在 P區(qū)上游 6753，另一個(gè)在結(jié)構(gòu)基因 galE內(nèi)部。每個(gè)啟動(dòng)子擁有各自的 RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn) S1和 S2。從 S2起始的轉(zhuǎn)錄則完全依賴于 葡萄糖 ，高水平的 cAMPCAP能抑制由這個(gè)啟動(dòng)子起始的轉(zhuǎn)錄。 B 雙啟動(dòng)子的功能 半乳糖不僅可以碳源供細(xì)胞生長(zhǎng)，而且尿苷二磷酸半乳糖（ UDPgal）是大腸桿菌細(xì)胞壁合成的前體。生長(zhǎng)過(guò)程中的所有時(shí)間里細(xì)胞必須能夠合成差向異構(gòu)酶。 ? 參與阿拉伯糖代謝酶的基因分布于 不同 操縱子中，但由一個(gè)調(diào)節(jié)基因（ araC）的產(chǎn)物調(diào)控。 調(diào)節(jié)基因 ： araC 操縱基因 ： O O2 基因 E、 F：負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)阿拉伯糖進(jìn)入細(xì)胞 araC基因位于另一個(gè)操縱子中，它編碼的 araC蛋白是操縱子的調(diào)控因子。 ? AraC的結(jié)構(gòu)： AraC由 292aa殘基組成，其 N端 結(jié)構(gòu)域 (1170aa) 可結(jié)合阿拉伯糖并參與形成二聚體， C端 （ 178292aa) 為 DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域。 araBAD上有三個(gè) AraC結(jié)合位點(diǎn)： araO1（ 106— 144）、 araO2(265— 294和位于 araBAD啟動(dòng)子的 araI位點(diǎn)。araO1 在 araBAD表達(dá)調(diào)控中的作用較小。 當(dāng) AraC水平較低時(shí)，其基因從 Pc開(kāi)始表達(dá)。 第二，它對(duì) araBAD既是負(fù)的調(diào)節(jié)子也是正的調(diào)節(jié)子(regulator)，它既能結(jié)合于 araO2又能結(jié)合于 araI。 ? 負(fù)調(diào)控 當(dāng) cAMP水平較低且缺乏阿拉伯糖時(shí)， AraC二聚體結(jié)合在araO2和 araI1半位點(diǎn)使 DNA成環(huán)，阻遏 araBAD的表達(dá)。同時(shí)由于 cAMP的積累激活 CRP，活化的 CRP結(jié)合在位于araO1和 araI間的 CRP位點(diǎn)。因此， AraC具有 正、負(fù) 調(diào)控的雙重作用。 但 當(dāng)同時(shí)有葡萄糖和 Ara時(shí) ，由于 cAMP不能激活 CRP，araBAD則不表達(dá)，同時(shí) araC也不表達(dá)。Cind結(jié)合于 araI； Crep可結(jié)合于 araO1和 araO2； ④ ara操縱子的 C蛋白還可以調(diào)節(jié)分散的基因 araE和 F，因此此轉(zhuǎn)錄單位也稱調(diào)節(jié)子（ regulon）； ⑤ 本操縱子有兩個(gè)啟動(dòng)子 Pc和 PBAD，可以雙向轉(zhuǎn)錄； ⑥ Pc啟動(dòng)子和 araO1重疊。 鞭毛抗原有兩種（ H1和 H2）， 單個(gè)細(xì)菌只有一種鞭毛抗原，但同一菌落既可以表現(xiàn)為 H1型，也可以表現(xiàn)為 H2型。 ◆ H1和 H2是由兩個(gè)非等位基因編碼，位于 不同 的染色體座位。 六） RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄起始對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控 σ因子的替換 級(jí)聯(lián)調(diào)控 早期 ☆ 從一套基因的轉(zhuǎn)錄到另一套基因的表達(dá)是噬菌體感染的共同特點(diǎn)。 ◆ 正常營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期中 ， 枯草桿菌 σ因子為 σ43或 σA （ 分子量為 43KD） ， 與大腸桿菌的 RNA聚合酶相似 ，α 2ββ ’σ 。 孢子的形成涉及到生物合成活性的劇烈變化，這些變化和很多基因有關(guān)。 α2ββ’ σ43 SpoOA（轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)物） σF表達(dá) 中隔形成前 α2ββ’ σ43 σH σE 表達(dá) 前孢子中： α2ββ’ σF： 第一套孢子形成基因表達(dá)（ σG， 信號(hào)蛋白 ） α2ββ’ σG： 轉(zhuǎn)錄孢子形成晚期基因 母細(xì)胞中： α2ββ’ σE： 母細(xì)胞中基因表達(dá)（ σK） α2ββ’ σK： 母細(xì)胞中晚期基因表達(dá) ? 孢子形成是由兩種 級(jí)聯(lián)調(diào)控 控制的，在級(jí)聯(lián)調(diào)控中每一間隔部分的 σ 都相繼被激活，每個(gè) σ 因子指導(dǎo)一套特殊的基因合成蛋白質(zhì)。 修飾核心酶替換 σ亞基 T4噬菌體的時(shí)序調(diào)節(jié)依賴本身攜帶的 蛋白 對(duì)宿主的 核心酶加以修飾 ,改變其和 σ亞基的結(jié)合能力 ,乘機(jī)將本身編碼的蛋白取代原來(lái)的 σ亞基 ,從而改變RNA聚合酶的識(shí)別能力 。 早期轉(zhuǎn)錄 mRNA：編碼有關(guān) DNA合成、 RNA的轉(zhuǎn)錄調(diào)控、重組等的酶 晚期轉(zhuǎn)錄 mRNA： 編碼噬菌體結(jié)構(gòu)蛋白及與粒子裝配和裂解宿主等有關(guān)的基因。 ◆ 到轉(zhuǎn)錄晚期同時(shí)， RNA聚合酶被進(jìn)一步地修飾，其兩個(gè) α亞基各結(jié)合了一個(gè) ADPR分子及 4個(gè)修飾性蛋白，稱其 為 超修飾（ hupermodified）的 RNA聚合酶 。 ◆ T7是 ，基因組長(zhǎng)為 39,936nt，可能具有 55個(gè)基因，其中 44個(gè)基因的產(chǎn)物已鑒別 . ◆ 早期轉(zhuǎn)錄 ： 在感染后的前 6分鐘 ， 使用了 宿主 的 RNA聚合酶 ， 轉(zhuǎn)錄的基因主要有 10個(gè) 。 ◆ 晚期轉(zhuǎn)錄分為二組（ Ⅱ 和 Ⅲ ） 感染后 6～ 12分鐘后 T7就利用自己的 RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄第 Ⅱ 組基因。 感染 12分鐘后表達(dá) Ⅲ 組基因。 七） 翻譯調(diào)控 翻譯起始的調(diào)控 ◆ SD序列與 AUG的距離： 410為佳， 9最佳 ◆ mRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)翻譯起始的調(diào)控 A 基因 A 基因 cp 基因 lys 基因 Rep 基因 Rep 基因 cp 基因 A轉(zhuǎn)錄一個(gè)順?lè)醋有枰?jí)結(jié)構(gòu)的改變，而這種二級(jí)結(jié)構(gòu)的改變依賴于前一個(gè)順?lè)醋拥姆g B 翻譯阻遏對(duì)起始的調(diào)控 Qβ噬菌體的復(fù)制酶可結(jié)合于 SD順序 阻斷核糖體在 mRNA上的移動(dòng)，抑制了翻譯 C 重疊基因?qū)Ψg起始的調(diào)控 D 核糖體蛋白是自身合成的轉(zhuǎn)錄抑制子 – 大腸桿菌的核糖體中含有 50多種蛋白，各種核糖體蛋白在體內(nèi)的量是平衡的，它們與 rRNA組裝成核糖體。 – 與其他操縱子一樣，這些操縱子在轉(zhuǎn)錄水平受到調(diào)控。 每一個(gè)操縱子編碼自己的關(guān)鍵蛋白，它抑制整個(gè)操縱子的表達(dá)。 與關(guān)鍵蛋白結(jié)合的 rRNA和關(guān)鍵蛋白的 mRNA有相似性。這樣就可調(diào)控核糖體蛋白的合成。 有些核糖核酸開(kāi)關(guān)對(duì)轉(zhuǎn)錄終止起作用，有些則在翻譯水平上來(lái)控制形成的 RNA結(jié)構(gòu)，阻礙核糖體與 mRNA 的結(jié)合 . 蛋白或與蛋白緊密相關(guān)的代謝物，與 mRNA上的riboswitch結(jié)合并改變 riboswitch的 空間結(jié)構(gòu) ，阻止核糖體繼續(xù)讀取編碼蛋白的 mRNA片段。 F 反義 RNA（ antisenseRNA）的調(diào)控 反義 RNA（ antisenseRNA） ： 能與 mRNA互補(bǔ)結(jié)合 ， 從而阻斷 mRNA翻譯的 RNA分子 反義基因： 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生反義 RNA的基因 可調(diào)控原核細(xì)胞中基因表達(dá)、控制噬菌體溶菌 溶源狀態(tài)以及抑制轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)位作用等。 反義 RNA的作用機(jī)制 ①反義 RNA直接作用于其靶 mRNA的 SD序列和（或）編碼區(qū) ，引起翻譯的直接抑制或與靶 mRNA結(jié)合后引起該雙鏈 RNA分子對(duì) RNaseⅢ 的敏感性增加，使其降解。其作用機(jī)制可能是反義RNA與靶 mRNA的上游序列結(jié)合后 阻止 了核糖體的結(jié)合。 反義 RNA和 mRNA有不完全的互補(bǔ)序列，可以形成 雙鏈 的 RNA雜交體。其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于終止子結(jié)構(gòu)，從而使轉(zhuǎn)錄開(kāi)始不久后即終止。 翻譯延長(zhǎng)的調(diào)控 A 稀有密碼子：在基因中利用頻率 很低 的密碼子 ? 細(xì)胞可通過(guò)翻譯，調(diào)控不同蛋白含量的高低。 ? 許多 調(diào)控蛋白 在細(xì)胞內(nèi)含量 很低 ，編碼這些蛋白的基因中 高頻率 地使用了 很多稀有密碼子 ，稀有密碼子對(duì)應(yīng) 低豐度的 tRNA，因此，翻譯速度受tRNA供應(yīng)的限制，影響了蛋白質(zhì)合成的總量。 dnaG rhoD 25種非調(diào)節(jié)蛋白 Ile AUU 36 26 37 AUC 32 74 62 AUA 32 0 1 B 二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)翻譯延伸的調(diào)控 ◆ 紅霉素能與核糖體大亞基的 23S rRNA結(jié)合，抑制翻譯。 ◆ 抗紅霉素基因的 mRNA的前導(dǎo)順序中有 4段 RNA順序 ，可以相互配對(duì)形成 二級(jí)結(jié)構(gòu) 。 t h i s a l l o w st h e 3 , 4 h a i rp i n t o f o r m , b l o c k i n g a c c e s s o f ar i b o s o m e t o t h e m e t h y l a s e i n i t i a t i o ns e q u e n c e .R i b o s o m e i n h i b i t e d b y e r y t h r o my c i ns t a l l s w h i l e tr a n s l a t i n g th e l e a d e rp o l y p e p t i d e , t h e r e b y c o v e r i n g s e q u e n c e1 。而其編碼甲基化酶區(qū)域的 SD順序正好處在 34區(qū)之間，位于二級(jí)結(jié)構(gòu)中，無(wú)法在翻譯起始中發(fā)揮作用。 ? 細(xì)菌在葡萄糖缺乏時(shí)可產(chǎn)生報(bào)警物質(zhì) cAMP。 ? 培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)缺乏，蛋白質(zhì)合成停止， RNA合成也趨于停止，這種現(xiàn)象稱為 嚴(yán)緊控制 。是細(xì) 菌為渡過(guò)困難時(shí)期而存活下來(lái)的適應(yīng)性表現(xiàn)。具有這種特性的細(xì)菌的基因型為 rel（松馳型突 變體）（ relaxed mutants） 研究發(fā)現(xiàn)，在氨基酸缺乏時(shí)， rel+菌株能大量合成兩種特殊的核苷酸鳥(niǎo)苷四磷酸（鳥(niǎo)苷 5‘一二磷酸 3’二磷酸， ppGpp）和鳥(niǎo)苷五磷酸（鳥(niǎo)苷 5‘一三磷酸 3’二磷酸， pppGpp），其電泳的遷移率和一般的核酸不同，而 rel菌則不能。提純的 RelA酶它本身實(shí)際是沒(méi)有活性的，而在核糖體存在時(shí)它才有活性（ L11蛋白）。 ? 細(xì)菌缺乏任何一種氨基酸時(shí)，會(huì)在核糖體的 A位點(diǎn)結(jié)合無(wú)負(fù)載的 tRNA，消耗了 GTP而無(wú)法形成肽鍵，導(dǎo)致 GTP不斷消耗而產(chǎn)生報(bào)警物質(zhì)。 在正常條件下僅有氨基酸 tRNA在 EETu的作用下位于 A位點(diǎn)。 50S亞基的 rplK基因編碼 ? ppGpp的主要作用可能是影響 rRNARNA pol與啟動(dòng)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縮短大部分模板的轉(zhuǎn)錄延伸階段。 ◆ malE和 malF同在一個(gè)操縱子中，且緊密連鎖，但 malE的產(chǎn)物比 malF 的產(chǎn)物的含量高 2040