《醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)》基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成共106張課件

1、21、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應(yīng)孤獨，沒有人會幫你一輩子，所以你要奮斗一生。22、當眼淚流盡的時候，留下的應(yīng)該是堅強。23、要改變命運，首先改變自己。24、勇氣很有理由被當作人類德性之首，因為這種德性保證了所有其余的德性。-溫斯頓丘吉爾。25、梯子的梯階從來不是用來擱腳的，它只是讓人們的腳放上一段時間，以便讓別一只腳能夠再往上登。醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成21、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應(yīng)孤獨，沒有人會幫你一輩子，所以你要奮斗一生。22、當眼淚流盡的時候，留下的應(yīng)該是堅強。23、要改變命運，首先改變自己。24、勇氣很有理由被當作人

2、類德性之首，因為這種德性保證了所有其余的德性。-溫斯頓丘吉爾。25、梯子的梯階從來不是用來擱腳的，它只是讓人們的腳放上一段時間，以便讓別一只腳能夠再往上登。醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)Medical Cell Biologycell Biologycell Biology第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成21、沒有人陪你走一輩子，所以你要適應(yīng)孤獨，沒有人會幫你一輩醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成共106張課件醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成共106張課件醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成共106張課件醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成共1

3、06張課件1952年，Hershey和Chase 噬菌體感染實驗cell Biology1952年，Hershey和Chase 噬菌體感染實驗celRNA也是遺傳物質(zhì) 1956年A.Gierer和G.Schraman發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒（tobacco mosaic virus,TMV），其遺傳物質(zhì)是RNA。 煙草花葉病毒(TMV)是一種RNA病毒，不含DNA，它有一個圓筒狀的蛋白質(zhì)外殼，由2130個相同的亞基組成，內(nèi)有一條RNA分子，沿著內(nèi)壁在蛋白質(zhì)亞基之間盤旋 。cell BiologyRNA也是遺傳物質(zhì) 1956年A.Gierer和G.SRNA是遺傳物質(zhì)1957年美國的Heinz Fraen

4、kel-Conrat和B.Singre用重建實驗證實了RNA是遺傳物質(zhì)cell BiologyRNA是遺傳物質(zhì)1957年美國的Heinz Fraenkelcell Biology第一節(jié) 基因及其結(jié)構(gòu) 基因是DNA分子中一段具有生物功能的核苷酸序列，控制著生物某一特定的性狀?；蚪Y(jié)構(gòu)基因：指編碼非調(diào)控因子的任何蛋白質(zhì)和 RNA的基因，其表達產(chǎn)物如結(jié)構(gòu)蛋 白、酶、rRNA和tRNA等。調(diào)控基因：通過編碼蛋白質(zhì)或RNA來調(diào)節(jié)其他 基因的表達。一、基因及其信息流向cell Biology第一節(jié) 基因及其結(jié)構(gòu) 基因是Dcell Biology 基因組：是指細胞或生物體的一套完整的單倍體遺傳物質(zhì)，是所有染

5、色體上全部基因和基因間的DNA的總和，它含有一個生物體進行各種生命活動所需要的全部遺傳信息。蛋白質(zhì)是生命活動的執(zhí)行者！cell Biology 基因組：是指細胞或生物體的一cell Biology中心法則： 遺傳信息從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的流動。中心法則包括：1、DNA的復(fù)制 2、RNA的轉(zhuǎn)錄 3、蛋白質(zhì)的翻譯此外，逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制是對中心法則的補充。cell Biology中心法則：中心法則包括：1、DNA的cell Biology二、基因的結(jié)構(gòu)及其特點（一）原核細胞的基因結(jié)構(gòu)cell Biology二、基因的結(jié)構(gòu)及其特點（一）原核細胞啟動子：位于結(jié)構(gòu)基因上游的一段DNA序列，它 是R

6、NA聚合酶識別和結(jié)合的部位，可以 控制在同一條DNA上緊密連接的一個或 幾個基因的轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄起始點：DNA模板鏈上開始進行轉(zhuǎn)錄作用的位點，以“+1”標識。從起始點開始順著轉(zhuǎn)錄方向的區(qū)域稱為下游，用+標識；從起始點開始逆著轉(zhuǎn)錄方向的區(qū)域稱為上游，用-標識。cell Biology啟動子：位于結(jié)構(gòu)基因上游的一段DNA序列，它轉(zhuǎn)錄起始點：ce識別部位：-35區(qū)（TATA盒）結(jié)合部位：-10區(qū)（Pribnow盒）cell Biology識別部位：-35區(qū)（TATA盒）結(jié)合部位：-10區(qū)（Pribcell Biology（二）真核細胞的基因結(jié)構(gòu)真核細胞的基因序列由編碼區(qū)和非編碼區(qū)組成。內(nèi)含子：基因內(nèi)部能

7、夠被轉(zhuǎn)錄，但不能指導(dǎo)蛋白 質(zhì)生物合成的非編碼序列；外顯子：基因內(nèi)部能夠被轉(zhuǎn)錄，并指導(dǎo)蛋白質(zhì)生 物合成的編碼序列；cell Biology（二）真核細胞的基因結(jié)構(gòu)真核細胞的基cell Biologycell Biologycell BiologyGT-AG法則：在內(nèi)含子的5端多以GT開始，3端 多以AG結(jié)束。這是普遍存在于真核 細胞基因RNA剪接的識別信號。cell BiologyGT-AG法則：在內(nèi)含子的5端多以cell Biology真核生物啟動子：TATA盒（-25-35bp） CAAT盒（-70-80bp） GC盒（-80-110bp）cell Biology真核生物啟動子：TATA盒（

8、-25cell Biology終止子：存在于基因末端具有轉(zhuǎn)錄終止功能的特定 序列，轉(zhuǎn)錄后形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，使RNA聚合 酶從模板上脫離，終止轉(zhuǎn)錄。cell Biology終止子：存在于基因末端具有轉(zhuǎn)錄終止功cell Biology真核細胞和原核細胞mRNA的區(qū)別cell Biology真核細胞和原核細胞mRNA的區(qū)別cell Biology基因家族 基因家族是真核細胞基因組中來源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)的一組基因，是由一個祖先基因經(jīng)重復(fù)和變異形成的。 按照在基因組中的分布不同，基因家族可分為兩類： 1、基因簇基因家族成員成簇存在，串聯(lián)排列于染色體區(qū)段上； 2、基因家族成員分散存在，廣泛分布于整個染

9、色體，甚至不同染色體上。cell Biology基因家族 基因家族是真核細胞基cell Biology組蛋白基因簇cell Biology組蛋白基因簇cell Biology人血紅蛋白亞基cell Biology人血紅蛋白亞基cell Biology假基因：在基因家族中，有些成員不能產(chǎn)生有功能 的基因產(chǎn)物，稱為假基因。 假基因或是不能轉(zhuǎn)錄，或是轉(zhuǎn)錄后生成無功能的基因產(chǎn)物。但他們在核苷酸序列上與有功能的基因相似，可能來源于同一祖先基因。cell Biology假基因：在基因家族中，有些成員不能產(chǎn)cell Biology單一序列：在真核細胞基因組中編碼蛋白質(zhì)的基因 一般只有一個或幾個拷貝，這稱為單

10、一 序列；中序重復(fù)序列：有相對較短的序列組成，重復(fù)次數(shù) 在101000之間。與基因調(diào)控有關(guān)。高度重復(fù)序列：由基因組中非常短的序列組成，重 復(fù)次數(shù)在幾千次以上。真核基因組中含有大量的DNA重復(fù)序列：cell Biology單一序列：在真核細胞基因組中編碼蛋白cell Biology第二節(jié) 基因的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工一、基因轉(zhuǎn)錄的一般特點cell Biology第二節(jié) 基因的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工一、基cell Biology 在雙鏈DNA中，作為轉(zhuǎn)錄模板的鏈稱為模板鏈或反義鏈，即與mRNA互補的DNA鏈； 與模板鏈互補的另一條鏈稱為編碼鏈或有意鏈，該鏈與轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的序列相同。 模板鏈并非總在同一單鏈上。ce

11、ll Biology 在雙鏈DNA中，作為轉(zhuǎn)錄模板cell Biology不對稱轉(zhuǎn)錄： 在DNA雙鏈的某一區(qū)段，以其中一條單鏈為模板，而在另一區(qū)段，以其相對應(yīng)的互補鏈為模板。這種DNA鏈的選擇性轉(zhuǎn)錄也稱為不對稱轉(zhuǎn)錄。 RNA的合成方向是53，并且在RNA合成中不需要引物。cell Biology不對稱轉(zhuǎn)錄： RNA的合成方向cell Biology二、原核細胞的基因轉(zhuǎn)錄cell Biology二、原核細胞的基因轉(zhuǎn)錄cell Biology原核細胞基因轉(zhuǎn)錄的基本過程分為三個階段：1、轉(zhuǎn)錄的起始階段 RNA聚合酶的亞基識別基因上游的啟動子，使全酶與啟動子結(jié)合形成復(fù)合物。開始合成RNA，當RNA鏈延

12、長到89個核苷酸后， 亞基從全酶上解離出來，轉(zhuǎn)錄起始完成。cell Biology原核細胞基因轉(zhuǎn)錄的基本過程分為三個階cell Biology2、轉(zhuǎn)錄的延長階段 核心酶沿模板鏈35方向移動，使RNA鏈以53方向不斷延長。cell Biology2、轉(zhuǎn)錄的延長階段 核心酶沿模cell Biologycell Biology3、轉(zhuǎn)錄的終止階段原核細胞中轉(zhuǎn)錄終止有兩種形式：（1）因子依賴性終 止： 因子在轉(zhuǎn) 錄終止點與RNA 聚合酶結(jié)合，使 RNA鏈脫離；cell Biologycell Biology3、轉(zhuǎn)錄的終cell Biology（2）因子非依賴性終止：由新合成RNA鏈形 成局部發(fā)夾結(jié)構(gòu)，使

13、RNA聚合酶不再向下 移動，磷酸二酯鍵停止形成，RNA從模板 上脫離。cell Biology（2）因子非依賴性終止：由新合成Rcell Biology4、轉(zhuǎn)錄后加工cell Biology4、轉(zhuǎn)錄后加工cell Biology三、真核細胞的基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工cell Biology三、真核細胞的基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工cell Biology真核細胞中含有多種RNA聚合酶。cell Biology真核細胞中含有多種RNA聚合酶。cell Biology 真核細胞中mRNA是RNA中唯一具有編碼蛋白質(zhì)功能的RNA分子，其前體是在RNA聚合酶催化下轉(zhuǎn)錄形成的不均一核RNA（hnRNA），hnRNA

14、經(jīng)過剪切修飾稱為成熟的mRNA。1、真核細胞mRNA的轉(zhuǎn)錄及其轉(zhuǎn)錄后加工cell Biology 真核細胞中mRNA是RNA中cell Biology真核細胞中的轉(zhuǎn)錄因子cell Biology真核細胞中的轉(zhuǎn)錄因子cell Biology真核細胞mRNA轉(zhuǎn)錄的起始cell Biology真核細胞mRNA轉(zhuǎn)錄的起始cell Biology真核細胞mRNA的剪接修飾： 包括5加帽、3加尾、剪接。cell Biology真核細胞mRNA的剪接修飾：cell Biology5加帽 在mRNA前體5端的第一個核苷酸上以5-5焦磷酸鍵連上一個三磷酸鳥嘌呤。并使鳥嘌呤7位氮原子甲基化，形成7-甲基鳥嘌呤三磷

15、酸的帽子結(jié)構(gòu)，同時在原來第一個核苷酸的2-O也進行甲基化。cell Biology5加帽 在mRNA前體5端cell Biology甲基轉(zhuǎn)移酶鳥嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)移酶 cell Biology甲基轉(zhuǎn)移酶鳥嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)移酶 cell Biology5加帽的作用：1、封閉mRNA 5端，使其不能再加接核苷酸，同 時也防止轉(zhuǎn)運時被核酸酶水解，增強mRNA的 穩(wěn)定性；2、帽子結(jié)構(gòu)能被核糖體小亞基識別，有利于mRNA 最初翻譯的準確性。cell Biology5加帽的作用：3加尾（polyA） 在腺苷酸聚合酶的作用下，mRNA前體3端加上由200250個腺苷酸組成的多聚腺苷酸（poly-A）尾巴。 功能：1、

16、穩(wěn)定mRNA 3端，防止被核酸酶水解；2、有利于mRNA由核到細胞質(zhì)的運輸。3加尾（polyA） 在腺苷酸聚合酶的作cell BiologymRNA的剪接 剪接就是將RNA前體分子中內(nèi)含子切除，將外顯子拼接的過程。 完成hnRNA剪接需要三個必須的序列： 5GU序列 3AG序列 分支點cell BiologymRNA的剪接 剪接就是將RN mRNA前體的剪接是通過剪接體完成的。剪接體大小為60S，有數(shù)種小分子細胞核糖核蛋白顆粒（snRNP）組成。 snRNP有snRNA和蛋白質(zhì)組成。snRNA有U1、U2、U3、U4、U5和U6，其中U6有RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄，其他均有RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄。 mRNA

17、前體的剪接是通過剪接醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成共106張課件2、真核細胞rRNA的轉(zhuǎn)錄及其轉(zhuǎn)錄后加工cell Biology 每個rRNA基因由3個外顯子和2個內(nèi)含子組成，3個外顯子依次編碼18S rRNA、5.8S rRNA、28S rRNA的前體序列，共同組成一個轉(zhuǎn)錄單位。2、真核細胞rRNA的轉(zhuǎn)錄及其轉(zhuǎn)錄后加工cell Biolocell Biologycell BiologyrRNA的剪接自身剪接cell BiologyrRNA的剪接自身剪接cell Biologycell Biology3、真核細胞tRNA的轉(zhuǎn)錄及其轉(zhuǎn)錄后加工 在真核細胞中含有多個編碼tRNA的基因，它

18、們成簇存在并被間隔區(qū)分開，在RNA聚合酶的作用下轉(zhuǎn)錄成tRNA前體。cell Biology3、真核細胞tRNA的轉(zhuǎn)錄及其轉(zhuǎn)錄后cell Biology真核細胞tRNA的加工： 1、剪接 2、化學(xué)修飾 3、3末端加CCA其中化學(xué)修飾包括：甲基化反應(yīng)、還原反應(yīng)、 核苷內(nèi)轉(zhuǎn)位反應(yīng)、脫氨基反應(yīng)cell Biology真核細胞tRNA的加工：其中化學(xué)修飾cell Biology4、5S rRNA的轉(zhuǎn)錄及其轉(zhuǎn)錄后加工cell Biology4、5S rRNA的轉(zhuǎn)錄及其轉(zhuǎn)錄后加cell Biology第三節(jié) 蛋白質(zhì)的生物合成 mRNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，這是基因表達的第二步，即翻譯。mRNA翻譯的模板，決定

19、蛋白質(zhì)中的氨基酸順序；tRNA 運輸工具，攜帶氨基酸準確進入指定位置；rRNA 與多種蛋白質(zhì)組成核糖體，作為蛋白質(zhì)合 成的裝配機器。cell Biology第三節(jié) 蛋白質(zhì)的生物合成 mRcell Biology一、遺傳信息翻譯的基本原理密碼子：在mRNA鏈上3個相鄰的堿基可以決定一 個特定的氨基酸，這種核苷酸三聯(lián)體被 稱為密碼子。遺傳密碼：mRNA上的堿基排列順序叫做遺傳密碼。四種核苷酸可以組成64個三聯(lián)體密碼子。cell Biology一、遺傳信息翻譯的基本原理密碼子：在cell Biology遺傳密碼表cell Biology遺傳密碼表cell Biology遺傳密碼的特點：1、通用性2、

20、簡并性3、連續(xù)性4、方向性終止密碼子：UAA、UAG、UGA起始密碼子：AUGcell Biology遺傳密碼的特點：1、通用性終止密碼子cell Biology蛋白質(zhì)合成的接合器tRNA tRNA既能夠識別mRNA上的密碼子，又能夠攜帶特定的氨基酸。cell Biology蛋白質(zhì)合成的接合器tRNA cell BiologyATP +氨酰腺苷酸E-AMPPPi第一步AMP第二步E3-氨酰-tRNA氨基酸 tRNA通過其3端的CCA序列上的-OH與活化的氨基酸結(jié)合。該過程包括兩步反應(yīng)： 1、氨基酸的活化 2、形成氨酰-tRNA 這兩步反應(yīng)均在氨酰tRNA合成酶的催化下進行。cell Biolo

21、gyATP +氨酰腺苷酸E-AMPPPicell Biology tRNA反密碼子環(huán)中的反密碼子通過堿基互補原則識別mRNA上的密碼子。 不同的tRNA分子有不同的反密碼子。cell Biology tRNA反密碼子環(huán)中cell Biology 擺動性：一般來講，密碼子的前兩位堿基在和反密碼子配對時，遵循正常的堿基互補配對原則，而第三位堿基的配對有一定的靈活性，即反密碼子的第三個堿基可與密碼子的第三個堿基不配對，這就是密碼子和反密碼子配對的擺動性。cell Biology 擺動性：一般來講，密碼子的前cell Biologycell Biologycell Biology二、蛋白質(zhì)合成的場所核

22、糖體原核細胞和真核細胞核糖體成分的比較cell Biology二、蛋白質(zhì)合成的場所核糖體原核細核糖體上存在的活性部位： 1、mRNA結(jié)合位點 2、P位點 3、A位點 4、轉(zhuǎn)肽酶活性部位 5、參與蛋白質(zhì)合成的因子的結(jié)合部位cell BiologyE位點：結(jié)合空載的tRNA核糖體上存在的活性部位：cell BiologyE位點：結(jié)合cell Biologycell Biologycell Biology SD序列：位于原核生物的mRNA 5端起始密碼子上游一段富含嘌呤的序列，它能夠與30S小亞基上的16S rRNA 3端的富含嘧啶的序列互補結(jié)合，從而指導(dǎo)mRNA的起始密碼子正確定位在30S小亞基的

23、P位點，又稱為核糖體結(jié)合位點。cell Biology SD序列：位于原核生物的mRcell Biology三、蛋白質(zhì)合成的一般過程 蛋白質(zhì)生物合成可分為五個階段，即氨基酸的活化、多肽鏈合成的起始、肽鏈的延長、肽鏈的終止和釋放、蛋白質(zhì)合成后的加工修飾。cell Biology三、蛋白質(zhì)合成的一般過程 蛋白1、氨基酸的活化 在氨酰-tRNA合成酶作用下，氨基酸的羧基與tRNA 3末端的CCA-OH縮合成氨酰-tRNA。ATP +氨酰腺苷酸E-AMPPPi第一步AMP第二步E3-氨酰-tRNA氨基酸1、氨基酸的活化ATP +氨酰腺苷酸E-AMPPPi第一步A2、多肽鏈合成的起始 具有啟動作用的氨酰

24、-tRNA在原核細胞是甲酰甲硫氨酰-tRNA，在真核細胞是甲硫氨酰-tRNA。2、多肽鏈合成的起始 具有啟動作用的氨酰-tRNA在原核3、多肽鏈的延長核糖體循環(huán) 核糖體循環(huán)包括進位、成肽、移位三個步驟。延長因子： EF-Tu EF-Ts3、多肽鏈的延長核糖體循環(huán) 核糖體循環(huán)包括進位、成4、肽鏈的終止和釋放 原核細胞的釋放因子(RF)有三種，RF-1識別UAA和UAG，RF-2識別UAA和UGA，RF-3結(jié)合GTP并促進RF-1、RF-2與核糖體的結(jié)合。 真核細胞的釋放因子為eRF1，它可識別3種終止密碼子。4、肽鏈的終止和釋放 原核細胞的釋放因子(RF)有三肽鏈合成終止過程包括三個步驟：1、終

25、止密碼的辨認2、肽鏈和mRNA等釋出3、核糖體大小亞基解聚肽鏈合成終止過程包括三個步驟：cell Biology多聚核糖體： 多個核糖體結(jié)合到一個mRNA分子上，成串排列，形成蛋白質(zhì)合成的功能單位，稱為多聚核糖體。cell Biology多聚核糖體：cell Biology四、肽鏈合成后的加工修飾一級結(jié)構(gòu)的修飾： 1、肽鏈氨基酸的修飾 2、共價修飾 3、多肽鏈的水解修飾高級結(jié)構(gòu)的修飾： 1、亞基聚合 2、多肽折疊 3、輔基連接cell Biology四、肽鏈合成后的加工修飾一級結(jié)構(gòu)的修cell Biology真核細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解主要有兩種途徑：1、溶酶體的吞噬2、依賴泛素-蛋白酶體對蛋白質(zhì)的

26、降解cell Biology真核細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解主要有兩種途徑cell Biology第四節(jié) 基因表達的調(diào)控 基因表達的調(diào)控一般表現(xiàn)為正性調(diào)控和負性調(diào)控，前者使基因表達量增加，后者則是使基因表達量減少。cell Biology第四節(jié) 基因表達的調(diào)控 基因表cell Biology一、基因表達的一般特點1、基因表達具有時間性和空間性時間特異性：按照功能需要，某一特定基因的表達 嚴格按照一定的時間順序發(fā)生，這稱 為基因表達的時間特異性。階段特異性：多細胞生物從受精卵到組織、器官形 成的各個不同發(fā)育階段，都會有不同 的基因嚴格按照自己特定的時間順序 開啟或關(guān)閉，表現(xiàn)為分化、發(fā)育階段 一致的時間性，

27、也稱為階段特異性。cell Biology一、基因表達的一般特點1、基因表達具cell Biology空間特異性：一種基因產(chǎn)物在個體的不同組織或器 官中表達，即在個體的不同空間出現(xiàn)， 這就是基因表達的空間特異性。組織特異性：不同組織細胞中不僅表達的基因數(shù)量 不相同，而且基因表達的強度和種類 也各不相同，這就是基因表達的組織 特異性。cell Biology空間特異性：一種基因產(chǎn)物在個體的不同cell Biology2、基因表達有組成性表達和可誘導(dǎo)/阻遏表達兩種方式 組成性表達是指不太受環(huán)境變動而變化的一類基因表達。 管家基因是指所有細胞中均要表達的一類基因，其產(chǎn)物是對維持細胞基本生命活動所必需

28、的。如微管蛋白基因、糖酵解酶系基因與核糖體蛋白基因等。 cell Biology2、基因表達有組成性表達和可誘導(dǎo)/阻cell Biology 誘導(dǎo)/阻遏表達：又稱適應(yīng)性表達，指環(huán)境的變化容易使其表達水平變動的一類基因表達。 誘導(dǎo)：應(yīng)環(huán)境條件變化基因表達水平增高的現(xiàn)象稱為誘導(dǎo)，這類基因被稱為可誘導(dǎo)的基因。 阻遏：隨環(huán)境條件變化而基因的表達水平降低的現(xiàn)象稱為阻遏，相應(yīng)的基因被稱為可阻遏的基因。cell Biology 誘導(dǎo)/阻遏表達：又稱適應(yīng)性表cell Biology二、原核基因的表達調(diào)控 轉(zhuǎn)錄調(diào)控是原核生物基因表達調(diào)控的關(guān)鍵步驟。原核生物大多數(shù)基因表達調(diào)控是通過操縱子機制實現(xiàn)的。 操縱子由結(jié)構(gòu)

29、基因和表達調(diào)控元件組成，是原核細胞中最常見的表達調(diào)控單位。 原核基因表達調(diào)控最典型的代表是大腸桿菌乳糖操縱子調(diào)控模式。cell Biology二、原核基因的表達調(diào)控 轉(zhuǎn)錄調(diào)cell Biology 大腸桿菌乳糖操縱子含LacZ、LacY和LacA三個結(jié)構(gòu)基因，分別編碼-半乳糖苷酶、-半乳糖苷通透酶和-半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶，此外還有一個操縱子序列Olac、一個啟動子序列Plac及一個調(diào)節(jié)基因LacI。cell Biology 大腸桿菌乳糖操縱子含LacZcell Biology代謝物激活蛋白（CAP）cell Biology代謝物激活蛋白（CAP）cell Biology 大腸桿菌的乳糖操縱子調(diào)控

30、機制包括正、負調(diào)控兩種方式。1、阻遏蛋白的負性調(diào)控cell Biology 大腸桿菌的乳糖操縱子調(diào)控機制cell Biologycell Biologycell Biology2、CAP的正性調(diào)控cell Biology2、CAP的正性調(diào)控cell Biology 大腸桿菌中的cAMP含量與葡萄糖的分解代謝有關(guān)，當大腸桿菌利用葡萄糖功能時，cAMP含量降低；相反，當環(huán)境中無葡萄糖可利用時，cAMP的含量增高。cell Biology 大腸桿菌中的cAMP含量與葡cell Biologycell Biologycell Biology 當阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時，CAP的正性調(diào)控不能發(fā)揮作用；但是如果

31、沒有CAP存在來加強轉(zhuǎn)錄活性時，即使阻遏蛋白從操縱序列上解離，乳糖操縱子仍然沒有轉(zhuǎn)錄活性?？梢姡鲜鰞煞N機制相輔相成、互相協(xié)調(diào)、相互制約。 當葡萄糖和乳糖共同存在時，細菌會首先利用葡萄糖。cell Biology 當阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時，CAPcell Biology三、真核基因的表達調(diào)控 真核細胞基因表達調(diào)控可以在轉(zhuǎn)錄水平、RNA加工水平、RNA轉(zhuǎn)錄水平、RNA轉(zhuǎn)運水平、mRNA的降解水平、翻譯水平和蛋白質(zhì)的活性水平上進行。cell Biology三、真核基因的表達調(diào)控 真核細cell Biology1、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控 反式作用因子：是指能直接或間接地識別或結(jié)合在特異性的DNA（各類順式作用元件核心序列)上參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì) 。 順式作用元件：基因表達調(diào)節(jié)蛋白（反式作用因子）所識別的DNA序列叫做順式作用元件。cell Biology1、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控 反式作用因cell Biologycell Biologycell Biology真核細胞的順式作用元件分為： 啟動子、增強子、沉默子。 增強子是一種能增強真核細胞某些啟動子功能的調(diào)節(jié)序列，不具有啟動子的功能，但能增強或提高增強子的活性。cell Biology真核細胞的順式