第十一章 原核基因表达调控ppt课件.ppt

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1、第十一章原核基因表达调控Controlofgeneexpressioninprokaryote主要内容1概述2乳糖操纵子3色氨酸操纵子4应急应答5RNA对基因表达的调控6翻译对基因表达的调控7小结1.1几个基本概念1.2基因或操纵子表达调控水平1.3调控的类型与特点1概述1.1几个基本概念1.1.1顺式作用元件与反式作用因子1.1.2结构基因与调控基因1.1.3阻抑物、操纵基因与操纵子1.1.4正调控与负调控1.1.5诱导与阻遏顺式作用元件（cis-actingelement）:不转变为其他形式（RNA或蛋白质）而只以DNA形式在原来位置起作用的DNA序列。起作用的过程称顺式作用

2、。反式作用因子（trans-actingfactor）:能从合成地点扩散到其它场所对其他基因的表达起调控作用的蛋白质因子（有时为RNA）。起作用的过程称反式作用。1.1.1顺式作用元件与反式作用因子结构基因（structuralgene）编码各类具有不同结构和功能的蛋白质和RNA的基因。调控基因（regulatorgene）编码蛋白质或RNA来调节其他基因表达的基因。1.1.2结构基因与调控基因阻抑物（repressor）:阻止基因表达的蛋白质，可与操纵基因结合来阻止转录或结合RNA来阻止蛋白质的翻译。操纵基因（operator）:DNA上的一个位点，阻抑物能与之结合抑制相邻启动

3、子起始转录。操纵子（operon）:细菌基因表达和调控的单位，包括结构基因和能被调控基因产物识别的DNA控制元件。1.1.3阻抑物、操纵基因与操纵子正调控（positivecontrol）:调控因子通过与启动子元件结合来激活基因的表达。负调控（negativecontrol）:阻抑物与操纵基因结合来阻止基因的表达。1.1.4正调控与负调控诱导(induction)：通过小分子诱导物参与,使阻抑物失活或活化激活剂来实现对基因或操纵子表达的调控。阻遏(repression):通过小分子辅阻遏物参与,使激活剂失活或活化阻抑物来实现基因或操纵子不表达的调控。1.1.5诱导与阻遏1.2表达

4、调控水平1.2.1转录水平(1)DNA的结构(2)RNA聚合酶的功能(3)蛋白因子及其他小分子配基的相互作用1.2.2转录后水平(1)翻译的起始、延伸及终止(2)蛋白质产物的加工、修饰、折叠及转运1.3调控类型与特点负控诱导系统正控诱导系统负控阻遏系统正控阻遏系统1.3调控类型与特点2乳糖操纵子2.1乳糖操纵子的结构组成2.2乳糖操纵子的调控模型2.1乳糖操纵子的结构组成Thelacoperonincludescis-actihngregulatorelementsandprotein-codingstructuralgenes2.2乳糖操纵子的调控模型2.2.1乳糖操纵子的负调

5、控2.2.2乳糖操纵子的正调控(1)负调控位点---操纵基因①位置;②序列特征(2)调节因子---阻抑物①结构特征;②活性控制(3)阻抑物与操纵基因的作用分析(4)乳糖操纵子的负控诱导系统2.2.1乳糖操纵子的负调控RepressorandRNApolymerasebindatsitesthatoverlaparoundthetranscriptionstartpointofthelacoperon.-5~+21Lac操纵基因的位置Thelacoperatorhasasymmetricalsequence.Thesequenceisnumberedrelativetothesta

6、rtpointfortranscriptionat+1.Lac操纵基因的序列特征Lac阻抑物的结构特征NendCendTherepressortetramerconsistsoftwodimers.Dimersareheldtogetherbycontactsinvolvingcoredomain2aswellasbytheoligomerizationhelix.Thedimersarelinkedintothetetramerbytheoligomerizationinterface.Repressormaintainsthelacoperonintheinactivecon

7、ditionbybindingtotheoperator.TheshapeoftherepressorisrepresentedasaseriesofconnecteddomainsasrevealedbyitscrystalstructureInducerchangesthestructureofthecoresothattheheadpiecesofarepressordimerarenolongerinanorientationthatpermitsbindingtoDNA