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《原核生物基因的表達(dá)及其調(diào)控》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、原核生物基因的表達(dá)及其調(diào)控一種生物的整套遺傳密碼可以比作一本密碼字典,該種生物的每個(gè)細(xì)胞中都有這本字典。為什么基因只有在它應(yīng)該發(fā)揮作用的細(xì)胞內(nèi)和應(yīng)該發(fā)揮作用的時(shí)間才能呈現(xiàn)活化狀態(tài)?結(jié)論：必然有一個(gè)基因調(diào)控系統(tǒng)在發(fā)揮作用。第一節(jié)原核生物基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯原核生物的DNA：?jiǎn)蝹€(gè)裸露的DNA不編碼占5%轉(zhuǎn)錄和翻譯同一時(shí)間，地點(diǎn)進(jìn)行基因調(diào)控主要在三個(gè)水平上進(jìn)行:①.DNA水平②.轉(zhuǎn)錄水平(主)③.翻譯水平一、轉(zhuǎn)錄的起始轉(zhuǎn)錄是原核生物基因表達(dá)的主要調(diào)控點(diǎn)，主要涉及兩個(gè)方面：1、RNA合成的酶系；2、RNA合成起始和終止信號(hào)，即DNA分子上的特定序列。通過(guò)RNA聚合酶
2、、轉(zhuǎn)錄因子和啟動(dòng)子的相互作用實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄調(diào)控，改變細(xì)胞的表型，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞生理狀態(tài)和環(huán)境的變化。（一）RNA聚合酶(RNApolymerase)：大腸桿菌的RNA聚合酶：由5個(gè)亞基組成，即α2ββ’σ，α2ββ’σ組成的酶稱全酶。σ亞基與其他亞基結(jié)合較松弛，易從全酶上解離；其余部分α2ββ’稱為核心酶(coreenzyme)。σ亞基作用：參與啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合以及轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的異構(gòu)化。細(xì)胞內(nèi)哪條DNA鏈被轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄方向與轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)的選擇都與σ亞基有關(guān)。在啟動(dòng)子與終止子之間是一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位，通常將mRNA開始的一個(gè)核苷酸定為o點(diǎn)(即+1)．由此向右常稱為下游(d
3、ownstream)，其核苷酸依次編為正序號(hào)；起始點(diǎn)左例稱為上游(upstream)．其核苷酸則依次以負(fù)號(hào)表示．緊接起始點(diǎn)左側(cè)的核苷酸為-1。離體實(shí)驗(yàn)表明：全酶所轉(zhuǎn)錄的RNA和細(xì)胞內(nèi)所轉(zhuǎn)錄出的RNA，其起始點(diǎn)相同，序列相同，若僅用核心酶進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，則模板鏈和起始點(diǎn)的選擇都有很大的隨意性，而且往往同一段DNA的兩條鏈都被轉(zhuǎn)錄。由此可見：σ亞基對(duì)識(shí)別DNA鏈上的轉(zhuǎn)錄信號(hào)是不可缺少的，它是核心酶和啟動(dòng)子之間的橋梁。σ因子的取代在細(xì)胞發(fā)育和對(duì)環(huán)境應(yīng)答的反應(yīng)中起主導(dǎo)作用。如在枯草桿菌中就有不同相對(duì)分子質(zhì)量的σ因子Figure9.6RNApolymerasemoves
4、likeaninchwormduringelongation,whenitcompressesfromthebackendandreleasefromthefrontend.9.2TranscriptioniscatalyzedbyRNApolymeraseRNA聚合酶體積很大，橫跨近60個(gè)堿基，而解旋的DNA區(qū)域可能不到17個(gè)堿基。當(dāng)聚合酶按5′→3′方向延伸RNA鏈時(shí)，解旋的DNA區(qū)域也隨之移動(dòng)?？拷?′端的DNA不斷解旋。同時(shí)在5′端重新形成DNA雙鏈，不斷將RNA-DNA雜合鏈中的RNA鏈擠出。（二）啟動(dòng)子(promoter)：轉(zhuǎn)錄的起始是基因表
5、達(dá)的關(guān)鍵階段，啟動(dòng)子就是連接在基因3’端上游的DNA序列，其長(zhǎng)度從100bp到200bp不等，是轉(zhuǎn)錄起始時(shí)RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合的特定部位，但其本身并不被轉(zhuǎn)錄。原核生物啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)含有同源序列。整個(gè)啟動(dòng)子包括兩個(gè)部分：其上游部分是CAP-cAMP結(jié)合位點(diǎn)，下游部分是RNA聚合酶的進(jìn)入位點(diǎn)。二、轉(zhuǎn)錄的終止（一）終止子及其結(jié)構(gòu)：1、概念：DNA上提供轉(zhuǎn)錄停止信號(hào)的一段序列稱為終止子(terminator)，是一個(gè)基因的末端或是一個(gè)操縱子的末端的一段特定序列。2、類型：強(qiáng)終止子和弱終止子強(qiáng)終止子：不依賴于Rho蛋白質(zhì)輔助因子而能實(shí)現(xiàn)終止作用，這類終止子屬于強(qiáng)終止
6、子；弱終止子：依賴于Rho蛋白質(zhì)輔助因子才能實(shí)現(xiàn)終止作用，這類終止子屬于弱終止子。蛋白質(zhì)輔助因子稱為釋放因子，通常稱為ρ因子?；匚捻樞?Palindromicsequence)5‘GTGAGCTCAC3’3’CACTCGAGTG5’畫上荷花和尚畫書臨漢字翰林書所有原核生物的終止子共同的序列特征在轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)之前有一段回文結(jié)構(gòu)，因而所產(chǎn)生的mRNA可形成莖環(huán)狀的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，它可使RNA聚合酶的移動(dòng)停止或減緩。第二節(jié)大腸桿菌乳糖操縱子的正負(fù)調(diào)控一、操縱子與操縱子模型操縱子學(xué)說(shuō)/操縱子模型：F.JacobJ.Mond（1960）E.colilacoperon(19
7、65諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng))操縱子：核酸分子上調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄活性的基本單元，由結(jié)構(gòu)基因、操縱基因（O）和啟動(dòng)基因（P）組成。promoterstructuralgenesoperator啟動(dòng)基因操縱基因結(jié)構(gòu)基因操縱子(operon)模型轉(zhuǎn)錄、翻譯、合成蛋白結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合RNA聚合酶調(diào)控（節(jié)）蛋白操縱子RNARPOstructuralgenesDNAProtein＋正調(diào)控（positiveregulation)－負(fù)調(diào)控(negativeregulation)調(diào)控蛋白的作用機(jī)制注：R：RegulatorP：PromoterO：Operator正調(diào)控與負(fù)調(diào)控調(diào)節(jié)基
8、因RNA調(diào)節(jié)蛋白正調(diào)節(jié)蛋白激活+操縱子結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄、表達(dá)正調(diào)節(jié)蛋白失活，結(jié)構(gòu)基因
