李2017基因表达调节.ppt

2. 空间特异性(spatial specificity) 基因表达伴随时间顺序所表现出的这种分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，所以空间特异性又称细胞或组织特异性(cell or tissue specificity)。 在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称之为基因表达的空间特异性。 化学与生命科学学院 四、基因表达调控的生物学意义 适应环境、维持生长和增殖（原核、真核）  维持个体发育与分化（真核） 化学与生命科学学院 第二节 原核生物基因转录调控 一、操纵子学说： 1. 操纵子模型的提出 1961年，Monod和Jacob提出，获1965年诺贝尔生理学和医学奖 2. 操纵子的定义 操纵子是基因表达的协调单位，由启动子、操纵基因及其所控制的一组功能上相关的结构基因所组成。操纵基因受调节基因产物的控制。 化学与生命科学学院 乳糖操纵子 调节基因 启动子 操纵基因 结构基因 化学与生命科学学院 二、乳糖操纵子的结构 1) 启动子 P 2) 操纵基因 O 3)?结构基因： Z,Y,A 分解乳糖的三种酶，使乳糖分解，产生能量。 Z编码β-半乳糖苷酶：将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖 Y编码β-半乳糖苷透过酶：使外界的β-半乳糖苷（如乳糖）能透过大肠杆菌细胞壁和原生质膜进入细胞内。 A编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶：乙酰辅酶A上的乙酰基转到β-半乳糖苷上，形成乙酰半乳糖。 乳糖操纵子结构基因表达产物 化学与生命科学学院 三、乳糖操纵子的基因表达调控 化学与生命科学学院 （一）阻遏蛋白的负性调节 （二）CAP的正性调节作用 （三）协调调节 （一）阻遏蛋白的负性调节 化学与生命科学学院 无乳糖存在时，阻遏物可以结合在操纵基因上—→ 阻止转录过程—→基因关闭 2)?有乳糖存在时，乳糖与阻遏物结合—→阻遏物变构—→ 阻遏物不能结合操纵基因—→转录进行—→基因开放 （分解代谢）——可诱导调控 可诱导调控的操纵子，其基因表达产物都是利用某种营养物的酶体系（分解代谢） ??? 有营养物 ——相应基因开放 ??? 无营养物 ——细胞就没必要产生相应的酶 （一）阻遏蛋白的负性调节 I 阻遏蛋白 无乳糖存在时，结构基因受阻遏 化学与生命科学学院 有乳糖存在时，结构基因表达 化学与生命科学学院 （二） CAP的正性调节作用 1．调控机理： 代谢物激活蛋白（CAP）/ 环腺甘酸受体蛋白（CRP） 细菌中有一种能与cAMP特异结合的环腺甘酸受体蛋白 (cAMP?receptor?protein,CRP) 化学与生命科学学院 当CRP未与cAMP结合时它是没有活性的； 当cAMP浓度升高时，CRP与cAMP结合并发生空间构象的变化 而活化，称为代谢物激活蛋白 (Catabolite Activator Protein, CAP)，能以二聚体的方式与特定的DNA序列结合。 * DNA RNA Protein 2 核酸的结构和性质 3 基因与基因组 5 DNA的复制 6 基因的转录 7 转录后加工 9 基因表达调控 8 蛋白质生物合成及加工 绪论 1 绪论 √ 4癌基因分子生物学 第九章 基因表达调控 Please review previous lessons ! 【主要内容】 第一节 基因表达调控的基本概念 第二节 原核生物基因转录调控 第三节 真核生物基因表达调控的特点 【主要内容】 化学与生命科学学院 【学习要点】 掌握：1.乳糖操纵子调控特点 2.真核生物基因表达的调控特点 化学与生命科学学院 第一节 基因表达调控的基本概念 1.基因表达(gene expression) 是指储存在DNA上的的遗传信息，经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过程。 基因表达包括： ①基因经转录、翻译产生有生物活性的蛋白质的过程。 ②rRNA或tRNA的基因经转录和加工产生成熟的rRNA或tRNA的过程。 化学与生命科学学院 Replication Replication ReverseTranscription Transcription Translation DNA RNA Protein 基因表达(gene expression) （一）组成性表达(constitutive expression) （二）适应性表达(adaptive expression） 二、基因表达的方式 化学与生命科学学院 （一）组成性表达 指不大受环境变动而变化的一类基因表达。 某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，