2025年原核生物基因表达和调控VIP免费

第八章原核生物基因体现与调控一、教学目的和规定：掌握原核生物基因体现及调控机制二、教学重点：１、乳糖操纵子调控机制2、半乳糖操纵子调控机制3、色氨酸衰减子调控机制三、教学难点：1、半乳糖操纵子调控机制2、色氨酸衰减子调控机制四、教学办法：面授并辅以多媒体教学五、教学内容生物体的每个活细胞都含有相似的一整套基因。基因体现含有高度的时空专一化：如肌红蛋白基因（肌细胞）基因体现的调控：生物有机体对其基因体现的时空程序、体现速率等所进行的调节和控制。本底水平体现：调控处在关闭状态，只翻译极少量的蛋白质。第一节原核生物基因的转录和翻译原核生物的DNA：单个裸露的DNA不编码占5%转录和翻译同一时间，地点进行转录水平调控(主)，兼有翻译水平调控根据基因体现产物可划分：构成型蛋白：基因体现不受时期、部位、环境影响——构成型体现。调节型蛋白/适应型蛋白：基因体现受时期、部位、环境影响——非构成型体现。一种生物的整套遗传密码能够比作一本密码字典,该种生物的每个细胞中都有这本字典。为什么基因只有在它应当发挥作用的细胞内和应当发挥作用的时间才干呈现活化状态?结论：必然有一种基因调控系统在发挥作用。基因调控重要在三个水平上进行:①.DNA水平②.转录水平③.翻译水平一、转录的起始转录是原核生物基因体现的重要调控点，重要涉及两个方面：1、RNA合成的酶系；2、RNA合成起始和终止信号，即DNA分子上的特定序列。通过RNA聚合酶、转录因子和启动子的互相作用实现转录调控，变化细胞的表型，从而实现细胞生理状态和环境的变化。（一）RNA聚合酶(RNApolymerase)：大肠杆的的RNA聚合酶：由5个亚基构成，即α2ββ’σ，有时尚有2个ω亚基。以α2ββ’σ构成的酶称全酶。σ亚基与其它亚基结合较松弛，易从全酶上解离；其它部分α2ββ’称为核心酶(coreenzyme)。在大肠杆菌中还发现一种新的σ因子，称为σ’因子，因此将含有σ亚基的全酶称为全酶I，含有σ’亚基的称为全酶Ⅱ。两者的不同在于：全酶Ⅱ能够运用双链DNA为模板合成po1y〔A〕。σ亚基作用：参加启动子的识别和结合以及转录起始复合物的异构化。细胞内哪条DNA链被转录、转录方向与转录起点的选择都与σ亚基有关。离体实验表明：全酶所转录的RNA和细胞内所转录出的RNA，其起始点相似，序列相似，若仅用核心酶进行转录，则模扳链和起始点的选择都有很大的随意性，并且往往同一段DNA的两条链都被转录。由此可见：σ亚基对识别DNA链上的转录信号是不可缺少的，它是核心酶和启动子之间的桥梁。σ因子的取代在细胞发育和对环境应答的反映中起主导作用。如在枯草杆菌中就有不同相对分子质量的σ因子(P227表9—1)核心酶的β亚基作用：对RNA聚合酶的功效至关重要，参加RNA合成、终止信号的识别。由于β亚基与RNA的前体核昔三磷酸含有很高亲和力，推测它可能参加底物的结合，以及催化磷酸二酯键的形成。β’亚基作用：可使聚合酶结合到模板DNA上。α亚基作用：游离状态，常以二聚体的形式存在，参加全酶同启动子的牢固结合。RNA聚合酶体积很大，横跨近60个碱基，而解旋的DNA区域可能不到17个碱基。当聚合酶按5′→3′方向延伸RNA链时，解旋的DNA区域也随之移动。靠近3′端的DNA不停解旋。同时在5′端重新形成DNA双链，不停将RNA-DNA杂合链中的RNA链挤出。（二）启动子(promoter)：转录的起始是基因体现的核心阶段，启动子就是连接在基因3’端上游的DNA序列，其长度从100bp到200bp不等，是转录起始时RNA聚合酶识别、结合的特定部位，但其本身并不被转录。在启动子与终止子之间是一种转录单位，普通将mRNA开始的一种核苷酸定为o点(即+1)．由此向右常称为下游(downstream)，其核苷酸依次编为正序号；起始点左例称为上游(upstream)．其核苷酸则依次以负号表达．紧接起始点左侧的核昔酸为-1。原核生物启动子构造含有同源序列。整个启动子涉及两个部分：其上游部分是CAP-cAMP结合位点，下游部分是RNA聚合酶的进入位点。二、转录的终止（一）终止子及其构造：1、概念：DNA上提供转录停止信号的一段序列称为终止子(terminator)，是一种基因的...