原核生物的基因表達(dá)與調(diào)控-閱讀頁
2025-01-28 14:37本頁面
【正文】 合成的，每個(gè)細(xì)胞中有 510個(gè)阻遏物分子。 葡萄糖對(duì) lac操縱子的影響 如果將葡萄糖和乳糖同時(shí)加入培養(yǎng)基中 ， lac操縱子處于阻遏狀態(tài)，不能被誘導(dǎo)；一旦耗盡外源葡萄糖，乳糖就會(huì)誘導(dǎo) lac操縱子表達(dá)分解乳糖所需的三種酶。 cAMP— CAP復(fù)合物與啟動(dòng)子區(qū)的結(jié)合是轉(zhuǎn)錄起始所必需的。 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。 操縱子的融合與基因工程 P O Z Y A tsx P O pur結(jié)構(gòu)基因 缺失 lac operon pur operon Contents 基因表達(dá)調(diào)控的基本概念 原核基因調(diào)控機(jī)制 乳糖操縱子 色氨酸操縱子 其他操縱子 轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控 第四節(jié) 色氨酸操縱子 （ trp operon） 內(nèi)容提要： ? 色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu) ? 色氨酸操縱子的 阻遏系統(tǒng) ? 色氨酸操縱子的弱化機(jī)制 一、色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu) 調(diào)控基因 結(jié)構(gòu)基因 催化分枝酸轉(zhuǎn)變?yōu)樯彼? 的酶 trpR 分支酸 → 鄰氨基苯甲酸 → 磷酸核糖基 → C D R P → 吲哚甘油 磷酸 → 色氨酸 鄰氨基苯甲酸 鄰氨基苯甲酸合成酶 吲哚甘油 色氨酸 合成酶 硼酸合成酶 β 鏈 α 鏈 6 0 ， 0 0 0 6 0 ， 0 0 0 4 5 ， 0 0 0 5 0 ， 0 0 0 2 9 ， 0 0 0 P O l a t r p E t r p D P t r p C t r p B t r p A t t ’ 1 5 6 0 1 6 2 0 1 3 5 3 1 1 9 1 8 0 4 3 6P ：起動(dòng)子； O ：操縱子； l ：前導(dǎo)序列； a ：衰減子； t , t ’ ：終止子 圖 1 6 1 5 E . c o l i t r p O 的結(jié)構(gòu)及其產(chǎn)物所催化的色氨酸合成反應(yīng)? 特點(diǎn) : (1) trpR和 trpABCDE不連鎖； (2) 操縱基因在啟動(dòng)子內(nèi) (3) 有衰減子 (attenuator)/弱化子 (4) 啟動(dòng)子和結(jié)構(gòu)基因不直接相連，二者被 前導(dǎo)序列 (Leader)所 隔開 trpR trpP trpO trpE trpD trpC trpB trpA 蛋白 TrpR( 無活性 ) 活化的 阻遏蛋白 阻遏物 (Trp) 圖 16 27 TrpR 被 Trp 激活后可阻遏 trp 操縱子的轉(zhuǎn)錄 ( 仿 B. L e w i n : 《 G E N E S 》 Ⅳ ， 1 9 9 0 , Fi g . 1 3 . 1 6 ) 二、 trp 操縱子的阻遏系統(tǒng) 低 Trp時(shí)： 阻遏物不結(jié)合操縱基因 。 123~150 研究引起終止的 mRNA堿基序列 ， 發(fā)現(xiàn)該區(qū) mRNA通過自我配對(duì)可以形成 莖 環(huán) 結(jié)構(gòu)，有典型的 終止子 特點(diǎn)。端 trpE基因的起始密碼前一個(gè)長 162bp的 mRNA片段?？刂茀^(qū)由啟動(dòng)子、操縱基因、前導(dǎo)順序和衰減子構(gòu)成。 ( 仿 B .L e w i n : 《 GE NE S 》Ⅵ , 1 9 9 7 , F i g . 1 2 . 3 8 ) 弱化機(jī)制 前導(dǎo)肽 轉(zhuǎn)錄終止結(jié)構(gòu) 細(xì)菌通過弱化作用彌補(bǔ)阻遏作用的不足，因?yàn)樽瓒糇饔弥荒苁?轉(zhuǎn)錄不起始 ，對(duì)于已經(jīng)起始的轉(zhuǎn)錄，只能通過弱化作用使之中途停下來。它通過前導(dǎo)肽的翻譯來控制轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行，在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)這兩種作用相輔相成，體現(xiàn)著生物體內(nèi)周密的調(diào)控作用。 2022年武漢大學(xué)分子生物學(xué)試題 Contents 基因表達(dá)調(diào)控的基本概念 原核基因調(diào)控機(jī)制 乳糖操縱子 色氨酸操縱子 其他操縱子 轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控 第五節(jié) 其他操縱子 一、半乳糖操縱子 (galactose operon) 異構(gòu)酶 (galE) 乳糖 磷酸尿嘧啶核苷轉(zhuǎn)移酶 (galT) 半乳糖激酶 (galk)。 二、阿拉伯糖操縱子（ arabinose operon) ? araB基因、 araA基因和 araD, 形成一個(gè)基因簇，簡寫為 araBAD 三個(gè)基因的表達(dá)受到 ara操縱子中 araC基因產(chǎn)物AraC蛋白的調(diào)控。 ? 第二， AraC既是 ara操縱子的正調(diào)節(jié)蛋白（需 cAMPCRP的共同參與，起始轉(zhuǎn)錄），又是其負(fù)調(diào)節(jié)蛋白。 三、阻遏蛋白 LexA的降解與細(xì)菌中的 SOS應(yīng)答 SOS反應(yīng)的機(jī)理 ： 由 RecA 蛋白和 LexA 阻遏物的相互作用引起的。在單鏈 DNA和 ATP存在時(shí)， RecA蛋白被激活，表現(xiàn)出水解酶活性，分解 LexA阻遏物。 RBS的結(jié)合強(qiáng)度取決于 SD序列的結(jié)構(gòu)及其與起始密碼子 AUG之間的距離。 三、重疊基因?qū)Ψg的影響 TrpB –谷氨酸 異亮氨酸 終止 GAA AUC UGA UGG AA AUG GAA 甲硫氨酸 – 谷氨酸 –trpA trpE—蘇氨酸 —苯丙氨酸 —終止 ACU UUC UGA UGG CU AUG AUG – GCU 甲硫氨酸 丙氨酸 trpD 翻譯終止時(shí)核糖體立即處在起始環(huán)境中，這種重疊的密碼子保證了同一核糖體對(duì)兩個(gè)連續(xù)基因進(jìn)行翻譯的機(jī)制。 2 Trp 操縱子的精細(xì)調(diào)節(jié)包括 _________ 及 _________ 兩種機(jī)制
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