动物生物化学课件 第十二章.ppt

第十二章基因表达的调控 第一节 原核生物基因表达的调控 四、反义RNA及翻译水平调节 反义RNA是一种与mRNA互补的RNA分子，它与mRNA结合后即阻断mRNA的翻译，从而调节基因的表达，是一种翻译水平的调控。 反义RNA的调节方式是人们在研究大肠杆菌的主要外膜蛋白基因表达时发现的。两种外膜蛋白ompF和ompC的数量是由培养液的渗透压决定的，在渗透压高时， ompF 的合成下降，而OmpC上升，从而保持OmpF和OmpC的总量不变。这种差异是由OmpB位点调节的.此位点包括OmpR和envz两个基因，其中envz基因的产物是一个跨膜蛋白，它能接受环境渗透压变化的信号，并将信号传给OmpR, OmpR在调节ompF和OmpC.渗透压高时， OmpR促进OmpC转录，一方面转录出OmpC的mRNA,另一方面转录OmpC上游紧邻的一个转录单位， 产生一个174核苷酸的小分子RNA，它能与OmpF的mRNA互补，形成互补链抑制了OmpF　RNA的翻译。这种RNA成为micRNA,即干扰mRNA的互补RNA 　　　　　　第二节　 　 　真核生物基因表达的调控 ２、反式作用因子（分子间作用因子） 与顺式作用元件和RNA聚合酶相互作用的蛋白质因子。 本 章 结 束 * * Regulation of Gene Expression 基因表达（gene expression） 就是基因转录与翻译的过程。在某一特定时间，基因组只有一部分处于表达状态。 基因表达调控的生物学意义 1、适应环境，维持生长和增埴 2、维持个体发育与分化 　　基因（Gene）：是一段编码蛋白质多肽链和功能的RNA或DNA。 　　基因组(genome)：一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息 　　　　　　　　　　　　或整套基因。 　　　　 一、操纵子学说（theory of operon） 1960年F.Jacob和J.monod 提出 操纵子（operon）:是指原核生物基因的一个表达调控序列，由调节基因、操纵基因、结构基因及一些调控序列组成 i O 调控基因 启动子 操纵基因 结构基因 二、乳糖操纵子（Z.coli lac operon） 1、结构 i O Z Y A 编码参与乳糖（Lactose）摄入和利用的酶的基因 β-半乳糖苷酶 乳糖透性酶 乳糖转乙酰基酶 阻遏蛋白 CRP位点 1）阻遏蛋白的阴性(负)调控 2）CRP（ cAMP受体蛋白)的阳性(正)调控 分子内有两个结合区：DNA结合区和cAMP结合位点 三、色氨酸操纵子(trp operon) 1 、结构 R P O L E D C B A a 调节基因 启动子 操纵基因 前导序列 结构基因 弱化子 Trp Trp 高时 Trp 低时 mRNA L（a） 调节区 结构基因 RNA聚合酶 色氨酸操纵子 P O E D C B A R La 调节基因 ２ 、色氨酸的负调控机理 UUUU…… UUUU…… 调节区 结构基因 trpR O P 前导序列 衰减子区域 UUUU…… 前导mRNA 1 2 3 4 衰减子结构 第10、11密码子为trp密码子 终止密码子 14aa前导肽编码区: 包含序列1 形成发夹结构能力强弱： 序列1/2序列2/3序列3/4 trp 密码子 UUUU…… ３、色氨酸操纵子的弱化作用调节 UUUU…… 3 4 UUUU 3’ 3 4 核糖体 前导肽 前导mRNA 1.当色氨酸浓度高时 转录衰减机制 1 2 5’ trp 密码子 衰减子结构 就是终止子 可使转录 前导DNA UUUU 3’ RNA聚合酶 终止 UUUU…… 3 4 2 4 2 3 UUUU…… 核糖体 前导肽 前导mRNA 1 5’ trp 密码子 结构基因 前导DNA RNA聚合酶 2.当色氨酸浓度低时 Trp合成酶系相关 结构基因被转录 序列3、4不能形成衰减子结构 一、真核生物基因组结构特点 1、真核基因组结构庞大 哺乳类动物基因组 DNA 约 3 × 10 9 碱基对 编码基因约 有 30000 个，占总长的6 % 2、单顺反子 　单顺反子(monocistron) 即一个编码基因转录生成一个mRNA分子，经翻译生成一条 多肽链。 3、重复序列 单拷贝序列（一次或数次） 高度重复序列（106 次） 中度重复序列（103 ~ 104次） 多拷贝序列 4、基因不连续性：　　断裂基因 二、真核基因转录水平调控 1、顺式作用元件：是真核生物DNA调控元件，包括启动子