乳糖操纵子的正负调控机制

1.乳糖操纵子的正负调控机制⑴ 乳糖操纵子（lac）是由调节基因（lac I）、启动子（lac P）、操纵基因（lac O)和结构基因（lac Z、lac Y、lac A）组成的。lac I 编码阻遏蛋白，lac Z、lac Y、lac A 分别编码 β-半乳糖苷酶，β-半乳糖苷透性酶和 β—半乳糖苷转乙酰基酶。⑵ 阻遏蛋白的负性调控：当培育基中没有乳糖时,阻遏蛋白结合到操纵子中的操纵基因上,阻止了结构基因的表达；当培育基中有乳糖时，乳糖（真正是异乳糖）分子和阻遏蛋白结合，引起阻遏蛋白构象改变，不能结合到操纵基因上，使 RNA 聚合酶能正常催化转录操纵子上的结构基因,即操纵子被诱导表达。⑶ cAMP-CAP 是一个重要的正调节物质,可以与操纵上的启动子区结合，启动基因转录.培育基中葡萄糖含量下降，cAMP 合成增加，cAMP 与 CAP 形成复合物并与启动子结合，促进乳糖操纵子的表达。⑷ 协调调节：乳糖操纵子调节基因编码的阻遏蛋白的负调控与 CAP 的正调控两种机制，互相协调，互相制约。2.详述大肠杆菌色氨酸操纵子的调控机理。答：大肠杆菌色氨酸操纵子的转录受阻遏和衰减两种机制的控制，前者通过阻遏蛋白和操纵基因的作用控制转录的起始，后者通过前导序列形成特别的空间结构控制转录起始后是否进行下去.⑴ 色氨酸操纵子的可阻遏系统：在阻遏系统中，起负调控的调节基因的产物是一个无活性的阻遏蛋白,色氨酸是辅阻遏物;当色氨酸不足时，阻遏蛋白无活性，不能和操纵基因结合，色氨酸操纵子能够转录；当色氨酸充足时，阻遏蛋白和它结合而被激活,从而结合到操纵基因上,而色氨酸操纵子的操纵基因位于启动基因内,因此，活性阻遏物的结合排斥了 RNA 聚合酶的结合，从而抑制了结构基因的表达。⑵ 色氨酸操纵子的衰减调控在色氨酸操纵子的操纵基因和第一个结构基因之间有一段前导序列，在前导序列上游部分有一个核糖体结合位点，后面是以起始密码 AUG 开头的 14 个氨基酸的编码区，编码区有两个紧密相连的色氨酸密码子，后面是一个终止密码子 UGA，在开放阅读框下游有一个不依赖 ρ 因子的终止子,是一段富含 G/C 的回文序列，可以形成发夹结构，因此可以在此处终止转录。另外前导序列包含 4 个能进行碱基互补配对的片断 1 区、2 区、3 区和 4 区。它们能以 1、2 和 3、4 或 2、3 的方式进行配对,从而使前导序列形成二级结构的变化。在细菌中,翻译与转录偶连，一旦 RNA 聚合酶转录出 trp mRNA 中的前导肽编码区,核糖体便立...