现代分子生物学(第3版)总复习分析.ppt

分子生物学总复习 酵母双杂交系统的基本原理 酵母双杂交系统巧妙地利用了真核生物转录调控因子的组件式结构（modular）特征，酵母转录因子GAL4 的DNA结合结构域　BD 和转录激活结构域　AD　是转录激活因子发挥功能所必须的。只有当他们在空间上接近时才能行使激活转录的功能。 将编码待测蛋白的基因分别与编码BD及编码AD基因构成融合基因，并导入酵母细胞中。如果待测蛋白间存在相互作用，则转录因子GAL4发挥作用，促使报告基因表达；如果待测蛋白间不存在相互作用，则转录因子GAL4不能发挥作用，报告基因不表达。 各种作图法比较 限制性作图快速，可提供详细信息，但不适合大基因组。 荧光原位杂交操作困难，资料积累慢，一次实验定位的分子标记不超过3-4个。 绘制详细的物理图还须寻找更有效方法。 第7章　基因的表达与调控（上） ——原核基因表达调控模式 7.1.1 基因表达调控的基本概念 二、基因表达的方式：组成型表达及适应型表达 １、组成型表达(constitutive expression) ：指不大受环境 变动而变化的一类基因表达。如ＤＮＡ聚合酶，ＲＮＡ聚合酶等 代谢过程中十分必需的酶或蛋白质的表达。 　　某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称 为管家基因(housekeeping gene)。 管家基因无论表达水平高低，较少受到环境因素的影响。在基因 表达研究中，常作为对照基因 ２、适应型表达（adaptive expression)：指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。 应环境条件变化基因表达水平增高或从无到有的现象称为诱导 (induction)，这类基因被称为可诱导的基因(inducible gene)； 相反，随环境条件变化而基因表达水平降低或变为不表达的现象称 为阻遏(repression)，相应的基因被称为可阻遏的基因(repressible gene)。 三、结构基因和调节基因 结构基因（structural genes）：编码蛋白质或功能性RNA的任何基因。所编码的蛋白质主要是组成细胞和组织基本成分的结构蛋白、具有催化活性的酶和调节蛋白等。 原核生物的结构基因一般成簇排列，真核生物独立存在。结构基因簇由单一启动子共同调控。 调节基因（regulator genes）：参与其他基因表达调控的RNA或蛋白质的编码基因。 调节基因编码的调节物质通过与DNA上的特定位点结合控制转录是调控的关键。 调节物与DNA特定位点的相互作用能以正调控的方式（启动或增强基因表达活性）调节靶基因，也能以负调控的方式（关闭或降低基因表达活性）调节靶基因。 操纵子：由操纵基因以及相邻的若干结构基 因所组成的功能单位，其中结构基因的转录受操纵基因的控制。 在负转录调控系统中，调节基因的产物是阻遏蛋白（repressor），起着阻止结构基因转录的作用。根据其作用特征又可分为负控诱导和负控阻遏二大类。 在负控诱导系统中，阻遏蛋白不与效应物（诱导物）结合时，结构基因不转录； 在负控阻遏系统中，阻遏蛋白与效应物（辅阻遏物）结合时，结构基因不转录。阻遏蛋白作用的部位是操纵区。 在正转录调控系统中，调节基因的产物是激活蛋白（activator）,促进结构基因的转录。也可根据激活蛋白的作用性质分为正控诱导系统和正控阻遏系统。 在正控诱导系统中，效应物分子（诱导物）的存在使激活蛋白处于活性状态； 在正控阻遏系统中，效应物分子（辅阻遏蛋物）的存在使激活蛋白处于非活性状态。 6.2.4? 细菌的应急反应 ?? 细菌有时会碰到紧急状况，比如氨基酸饥饿时，就不是缺少一二种氨基酸，而是氨基酸的全面匮乏。为了紧缩开支，渡过难关，细菌将会产生一个应急反应，包括生产各种RNA、糖、脂肪和蛋白质在内的几乎全部生物化学反应过程均被停止。实施这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸（ppGpp）和鸟苷五磷酸（pppGpp）。产生这两种物质的诱导物是空载tRNA。 当氨基酸饥饿时，细胞中便存在大量的不带氨基酸的tRNA，这种空载的tRNA会激活焦磷酸转移酶，使ppGpp大量合成，其浓度可增加10倍以上。ppGpp的出现会关闭许多基因，当然也会打开一些合成氨基酸的基因，以应付这种紧急状况。 　　关于ppGpp的作用原理还不大清。ppGpp与pppGpp的作用范围十分广泛，它们不是只影响一个或几个操纵子，而是影响一大批，所以它们是超级调控因子。 7.2 乳糖操纵子与负控诱导系统 lac操纵子的激活需要cAMP－CRP（CAP）复合物。这种需要是独立的，与阻遏体系无关，转录必须有此复合物在ＤＮＡ的启动子区域。 葡萄糖