原核生物基因調(diào)控

1、關(guān)于原核生物的基因調(diào)控第一張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月調(diào)控水平DNA轉(zhuǎn)錄翻譯第二張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)構(gòu)基因（ structural genes）：編碼細(xì)胞必要蛋白，如酶和結(jié)構(gòu)蛋白。調(diào)節(jié)基因（regulator genes）：編碼調(diào)節(jié)蛋白，控制在某一細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境下合成特定蛋白的速率。操縱子（operon)：由操縱基因以及相鄰的若干結(jié)構(gòu)基因所組成的功能單位，其中結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄受操縱基因所控制。第三張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月順式作用元件（cis-acting element）：DNA元件是DNA上一段序列，作為原位序列，只能作用于同一條DNA，稱

2、為順式作用元件。反式作用因子（trans-acting factor）：由于調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物可以自由地結(jié)合到其相應(yīng)的靶位點(diǎn)上，稱為反式作用因子。第四張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月可誘導(dǎo)的基因：當(dāng)在細(xì)菌培養(yǎng)基中加入某些底物時(shí)可以誘導(dǎo)相應(yīng)基因的表達(dá)；組成型基因：組成型基因總是持續(xù)地表達(dá)。第五張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月正調(diào)控和負(fù)調(diào)控正調(diào)控：調(diào)節(jié)蛋白處于活化狀態(tài)幫助起始。負(fù)調(diào)控：阻遏物干擾基因表達(dá)的作用。誘導(dǎo)物(inductor):可誘導(dǎo)基因的底物。阻遏物(repressor)：阻止轉(zhuǎn)錄或翻譯的一類蛋白質(zhì)。 誘導(dǎo)(induction)：基因僅對(duì)誘導(dǎo)物反應(yīng)產(chǎn)生基因產(chǎn)物的現(xiàn)象。阻

3、遏(repression)：阻遏物阻礙基因產(chǎn)生基因產(chǎn)物的現(xiàn)象。輔阻遏物(corepressor) 使阻遏蛋白具有活性或使活性蛋白失去活性的物質(zhì)。第六張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Lac Operon(乳糖操縱子學(xué)說(shuō))第七張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1961年 法國(guó)巴斯德研究所Jacod 和 Monod 提出乳糖操縱子 ( Lac Operon ) 學(xué)說(shuō) 第八張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第九張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月乳糖半乳糖葡萄糖半乳糖苷酶第十張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月安慰誘導(dǎo)物：能誘導(dǎo)酶的合成，但又不被分解的分子。異丙基

4、-硫代半乳糖苷（IPTG）基因簇：細(xì)菌相關(guān)功能的結(jié)構(gòu)基因常連在一起，形成一個(gè)基因簇。它們編碼同一個(gè)代謝途徑中的不同的酶。形成了一個(gè)被調(diào)控的單位。第十一張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月半乳糖苷酶 透性酶 乙酰轉(zhuǎn)移酶 第十二張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月基因 Lac Z 編碼半乳糖苷酶基因 Lac Y 編碼半乳糖苷透性酶基因 LacA 編碼乙酰轉(zhuǎn)移酶乳糖操縱子啟動(dòng)基因操縱基因調(diào)節(jié)基因結(jié)構(gòu)基因第十三張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十四張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十五張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十六張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

5、6月Crystal Structure of LacI Complexed to OperatorDNALacIa-helixb-sheetloop第十七張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 lacIS 阻遏蛋白不可誘導(dǎo)性突變，阻遏 蛋白失去誘導(dǎo)物結(jié)合位點(diǎn)lacI- 阻遏蛋白不能形成寡聚物lacI-d 阻遏蛋白不能和DNA結(jié)合，混合 四聚體，“壞亞基”O(jiān)c 操縱基因的組成型突變操縱子突變第十八張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十九張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十一張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Adeny

6、late cyclase and CAP mediate glucose repression of LacAdenylate cyclase腺苷酸環(huán)化酶(AC) is an enzyme that synthesizes cyclic AMP (cAMP) from ATPHigh glucose adenylate cyclase is inhibited (indirectly, via a catabolic product)Therefore cAMP levels are lowAbsence of glucose adenylate cyclase is not represse

7、dTherefore cAMP levels are highcAMPATPACglucose第二十二張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 如果培養(yǎng)基中同時(shí)含有乳糖和葡萄糖時(shí)，E.coli只利用葡萄糖。 在缺少葡萄糖時(shí)，腺苷酸環(huán)化酶將ATP轉(zhuǎn)變?yōu)閏AMP。cAMP與其受體蛋白CAP(catabolite activator protein)結(jié)合成復(fù)合物，該復(fù)合物再與啟動(dòng)子上的CAP位點(diǎn)結(jié)合，這樣，RNA聚合酶方能和啟動(dòng)子結(jié)合。當(dāng)存在葡萄糖時(shí)，不能形成cAMP，CAP也就不能與啟動(dòng)子上的CAP位點(diǎn)相結(jié)合，RNA聚合酶不能和啟動(dòng)子結(jié)合。CAP 位點(diǎn)第二十三張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022

8、年6月第二十四張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月CAP（catabolite activator protein）降解物激活蛋白CAP以兩種方法來(lái)激活轉(zhuǎn)錄： （1）它可能直接和RNA Pol相互作用； （2） 作用于DNA，改變其結(jié)構(gòu)，從而幫 助RNA Pol結(jié)合。 CAP結(jié)合位點(diǎn) 第二十六張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月CAP Binding Bends DNAvThis DNA bending results in more efficient RNA polymerase binding第二十七張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月POSICAP-cAMP結(jié)合位點(diǎn)RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)具迥文結(jié)構(gòu)mRNA轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn) -1 +1 乳糖操縱子模型 -70/-50 -50/-40 I II -35 -10第二十八張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Trp Operon第二十九張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月色氨酸操縱子第三十張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十一張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十二張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十三張，PPT共三十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月衰減作用1978年 yanofsky發(fā)現(xiàn)前導(dǎo)序列（leader