第六章原核生物基因表达调控选编.ppt

* * trp 缺乏 tRNAtrp也少 核糖体通过两个trp 密码子的速度慢，占据前导序列的trp 1区 2区与3区配对，不能形成终止子结构 结构基因转录 4、转录的弱化作用 * * trp 浓度高 前导肽中trp 合成速度快 前导肽一直合成至其末端 核糖体占据1区和2区 3区与4区配对，形成终止子结构，使转录终止 * * 弱化子对转录调控的关键 空间结构，10th and 11th codons encode trp residues (rare AA) 时间，核糖体停顿在2个Trp 密码子上时，产生延迟， 此时4区未转录出来 * * R P O leading seq. E D C B A trp + 为什么需要阻遏体系？ 当大量Trp 存在时，阻遏系统起作用。阻遏物与之结合，阻止先导mRNA合成。 经济 Negative—repressible operon 可以被最终合成产物所阻遏 四、 阻遏作用与弱化作用的协调 * * R P O leading seq. E D C B A 少量trp + 不足以结合 O 位点 为什么需要弱化系统？ 当trp浓度低时，阻遏物从有活性变为无活性，速度极慢，不能很快引发trp 合成。因此需要一个能快速作出反应的系统，以保持培养基中适当的Trp水平。 * * 大肠肝菌中共有5个基因参与色氨酸生物合成，构成色氨酸操纵子。其中trp G-D，trp C-F为融合基因，翻译出的多肽具有双重功能。 有两个启动子，一个位于操纵子5‘，一个位于trp G-D编码区。 大肠肝菌色氨酸操纵子受到由色氨酸激活的负阻遏蛋白的调节作用。一旦转录越过前导区，开始结构基因的转录，又会受弱化子的调控，感受无负载的tRNATrp的变化。使转录机器在前导区附近停止或继续结构基因的转录。 * * 结构基因 gal E : 异构酶 gal T : 半乳糖 - 磷酸尿嘧啶核苷转移酶 gal K : 半乳糖激酶 作用： 半乳糖 葡萄糖 – 1 – 磷酸 第四节 其他操纵子 一、 半乳糖（gal ）操纵子 * * 无外源葡萄糖时，细菌也可利用半乳糖。gal 操纵子的调控与乳糖操纵子基本相同，但稍有差别： 双启动子; 双操纵区,一个在P区上游 – 67 ～ – 73 ，另一个在结构基因gal E 内部 调节基因距离结构基因很远； 在有外源葡萄糖时，仍然可以被低水平诱导。 * * S2 S1 转录方向 -10 1、 cAMP – CAP 对 gal 启动子的作用 S1 起始依赖于 cAMP-CAP，只有当葡萄糖不存在时才可转录，需要有半乳糖、CAP和较高浓度的cAMP; S2 起始不依赖于 cAMP-CAP，只有当葡萄糖存在时才可转录。 * * 2、双启动子的生理功能 半乳糖 作为惟一碳源供细胞生长 半乳糖差向异构酶的作用 UDP - 葡萄糖 UDP - 半乳糖 不依赖于cAMP-CAP启动子S2 依赖于 cAMP-CAP 启动子S1 是大肠肝菌细胞壁合成的前体 * * 二、ara 操纵子 阿拉伯糖降解 araB : 核酮糖激酶 araA：L-阿拉伯糖异构酶 araD：L-核酮糖-5-磷酸-4-差向异构酶 Operator 2 Operator 1 regulate gene araBAD CRP 结合位点 * * araC 与 araBAD相邻，但转录方向相反。 araC 与 araBAD 的结构 C 蛋白有三个结合位点：O1, O2, I C 基因为自我调节基因： 缺乏 C 蛋白时，araC表达； 当C蛋白含量升高时，抑制 araC 的表达。 具有正、负调节作用。 * * （1）当葡萄糖水平较高、阿拉伯糖水平较低时，C蛋白与操纵区O2及araI诱导因子结合区上半区结合，形成DNA回转结构，araBAD 基因不表达； （2）当体系中有阿拉伯糖、无葡萄糖时，Ara C 与阿拉伯糖相结合，改变构象成为激活蛋白， Ara C 同源体分别与araO1和araI区结合。RNA聚合酶在Ara C 蛋白和CRP- cAMP的作用下，起始BAD 基因表达。 * * 第五节 转录水平上的其它调控方式 一、σ因子的调节作用 不同σ因子的选择；σ因子本身活性的调节； 二、组蛋白类似蛋白的调节作用 在细菌细胞中存在的用来维持DNA高级结构的非特异性DNA结合蛋白，称为组蛋白类似蛋白。 * * 三、转录调控因子的作用