基因表达的调控制.pptxVIP

基因表达的调控制第1页/共78页 2基因表达 ( gene expression) 生物基因组中结构基因所携带的遗传信息，经过转录、翻译等一系列过程，合成具有特定的生物学功能和生物学效应的蛋白质的全过程。一、基因表达的概念rRNA与tRNA编码基因转录产生RNA的过程也属于基因表达第2页/共78页 3二、基因表达的特点（一）时间特异性 （二）空间特异性第3页/共78页 4 按对刺激的反应性分为两大类：（一）基本（组成性）表达 基因较少受环境因素影响，而是在个体各个生长阶段的大多数或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。如管家基因。三、基因表达的方式第4页/共78页 5管家基因(housekeeping gene)某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达。bcl-2β-actin1 2第5页/共78页 6（二）诱导和阻遏表达诱导表达(induction expression)阻遏表达(repression expression)协调表达(coordinance expression)在一定机制下，功能相关的一组基因，协调一致，共同表达。第6页/共78页 7四、基因表达的调控因子： 蛋白质 ( 主要 ) 小分子RNA ( 某些环节 )第7页/共78页 8五、基因表达的调控水平 基因组 转录 转录后 翻译 翻译后第8页/共78页 9 第一节??原核生物基因表达的调控? 原核生物基因表达调控主要在转录水平，其次是翻译水平。 本节主要以大肠杆菌为例介绍原核生物基因表达的调控。第9页/共78页 10一、原核生物基因表达的特点 1.只有一种RNA聚合酶。2.基因表达以操纵子为基本单位。操纵子（operon） 一个多顺反子转录单位与其调控序列 即构成操纵子。 P114第10页/共78页 11操纵子(operon)模型ppromoter调节序列结构基因：多个串联ayzstructural gene第11页/共78页 12PromoterGene 1Gene 2Gene 3TerminatorDNATranscriptionmRNA3′1235′TranslationProteins123原核生物的mRNA是多顺反子mRNA第12页/共78页 133.转录和翻译偶联进行：4.mRNA翻译起始部位有特殊的碱基序列----SD序列。 共有序列为AGGAGG第13页/共78页 14 5.原核生物基因表达的调控主要在转录水平，即对RNA合成的调控。 通常有两种方式： (1) 起始调控，即启动子调控； (2) 终止调控(衰减子调控)。第14页/共78页 15二、原核生物基因表达的调控机制 (一)转录起始的调控 (二)转录终止的调控 (三)翻译水平的调控 第15页/共78页 16(一)转录起始的调控 1.б因子与转录起始的调控 核心酶 (core enzyme)全酶 (holoenzyme)???????????第16页/共78页 17调控RNA聚合酶与特异DNA区域结合： 确保RNA 聚合酶与特异启动序列稳定结合，而不是与其它位点结合。(1) б因子第17页/共78页 18 不同的σ因子决定RNA聚合酶对一个或一套启动序列的特异性识别和结合能力。最早发现的σ因子为σ70新发现： σ32、 σ54 、σ28P114第18页/共78页 19(2)启动序列（promoter）RNA转录起始-35区-10区TTGACATTAACTTTTACATATGATTTTACATATGTTTTGATATATAATCTGACGTACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrp tRNATyrlacrecAAra BAD TTGACA TATAAT共有序列第19页/共78页 20 共有序列决定启动序列的转录活性强弱。某些特异因子（蛋白质）决定RNA聚合酶对一个或一套启动序列的特异性识别和结合能力。第20页/共78页 21 2.转录起始的负调控 乳糖操纵子（lactose operon,lac）是原核生物基因转录负调控的最典型模式。 第21页/共78页 22 乳糖操纵子(lac operon)的结构 结构基因Z： β-半乳糖苷酶Y： 透酶A：乙酰基转移酶阻遏基因I 调控区CAP结合位点 启动子操纵元件ZYAOPDNA第22页/共78页 23mRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol没有乳糖存在时阻遏蛋白的负性调节阻遏基因第23页/共78页 24 操纵元件在操纵子的位置是从-7至+28，RNA聚合酶所占的区域是从-35至+20，两者有部分重叠，因此阻遏蛋白和RNA聚合酶与DNA的结合是相互排斥的。 第24页/共78