基礎生化實驗-蛋白質(zhì)表現(xiàn)

1、蛋白質(zhì)表現(xiàn) 結(jié)報： 問題一：E. coli （DE3）BL2中BL21所代表的意思是? BL21表示一種E.coli的基因型（補充3）;基因型：F-, ompT, hsdS（rBB-mB ），gal, dcm（DE3）。 問題二：IPTG之功能？ 異丙基-卩-D-硫代半乳糖苷（簡稱IPTG,是乳糖類似物，主要是用 來取代半乳糖苷，其中乳糖的葡萄糖部份被其他官能團所取代，IPT刖 藉由與阻褐基因結(jié)合并使之不活躍來協(xié)助乳糖操縱子的工作，是經(jīng)常在 生化實驗上被用來作為乳糖操縱子的誘導物。 IPTG勺一個優(yōu)點是它不能被大腸肝菌所代謝，所以細胞的生長率 在實驗中并非變數(shù)。再者，IPTG能在缺乏lac丫啟

2、動子）基因下而有效地被 運送。 0H IPTG的結(jié)構(gòu) 補充： 1. Operon 操縱組（Operon）又稱操縱子或操縱元，是一 組關鍵的核苷酸序列， 包括了 一個操縱基因（Operator），個普通的啟動子，及一個或以上的 結(jié)構(gòu)基因被用作生產(chǎn)信使RNA（mRNA的基元。操縱子主要在原核生物及 線蟲動物門出現(xiàn)。它們是由方斯華賈克柏及賈克莫諾于1961年所 發(fā)現(xiàn)。 操縱子是與調(diào)節(jié)子及刺激子有關：操縱子包含了一組受操縱基因調(diào)節(jié)的 基因，調(diào)節(jié)子包含了一組受單一調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的基因，而刺激子則包含一 組受單一細胞調(diào)節(jié)的基因。 操縱子包含一個或以上的結(jié)構(gòu)基因，這個結(jié)構(gòu)基因會被轉(zhuǎn)錄成為一 個多基因性的mRNA

3、。一個單一的mRNA分子會為多于一個蛋白質(zhì)編碼。 在結(jié)構(gòu)基因上游的是啟動子序列，能給核糖核酸聚合酶(RNA聚合酶) 提供結(jié)合位點及引發(fā)轉(zhuǎn)錄。 在啟動子附近的是一組 DNA稱為操縱基因。 操縱子亦會包含調(diào)控基因， 如阻遏基因能為調(diào)控蛋白質(zhì)編碼， 使之與操 縱基因結(jié)合及阻止轉(zhuǎn)錄。 調(diào)控基因未必是操縱子的 部份， 但是位于基 因組的某一處。阻遏基因會到達操縱基因阻礙結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。原核 生物的一個轉(zhuǎn)錄區(qū)段可視為一個轉(zhuǎn)錄單位，也稱作操縱子。 2何謂乳糖操縱子(Lac operon) 乳糖操縱子是一個 在大腸桿菌及其他腸道菌科細菌內(nèi)負責乳糖的 運輸及代謝的操縱子。它包含了三個相連的結(jié)構(gòu)基因、啟動子、終結(jié)

4、子 及操縱基因。乳糖操縱子受多種因素所調(diào)控，包括葡萄糖及乳糖的含量。 乳糖操縱子的基因調(diào)節(jié)是首個被闡明的遺傳學調(diào)控機制，且被視作為原 核生物基因調(diào)節(jié)的樣本。 lacapn 由日TBonnalor Pramoter。換値IjpZ鈕ticA Ter-inatDr 乳糖操縱子 乳糖操縱子包含三個結(jié)構(gòu)基因、啟動子、終結(jié)子及操縱基因。這三 個結(jié)構(gòu)基因稱為lacZ、lacY及l(fā)acA。lacZ為卩-半乳糖苷酶編碼，這是一 種細胞內(nèi)的酶來分開雙糖的乳糖為葡萄糖及半乳糖。lacY為卩-半乳糖苷 透性酶編碼，這是一種在細胞膜的運送蛋白質(zhì)，負責將乳糖逼入細胞中。 lacA為卩-半乳糖苷乙?；D(zhuǎn)移酶編碼，這是一種酶

5、將乙酰基從乙醘輔 酶A轉(zhuǎn)移至B -半乳糖苷。當中只有l(wèi)acZ及l(fā)acY在乳糖的分解代謝是必 須的。 乳糖操縱子基因的獨特控制受細菌乳糖底物的存在影響。當乳糖不 存在作為碳源時，細菌就不會產(chǎn)生蛋白質(zhì)。乳糖操縱子基因會組成操縱 子：它們會在染色體附近被導向成同一方向，并會一并轉(zhuǎn)錄成單一多基 因性的mRNA分子。所有基因的轉(zhuǎn)錄會由RNA聚合酶(一個DNA結(jié)合蛋 白)與一個位于基因上游獨特的 DNA結(jié)合位點結(jié)合開始，這個位點稱為 啟動子。由這個位點開始，RNA聚合酶會開始轉(zhuǎn)錄所有三個基因(lacZYA) 為 mRNA。 對乳糖的調(diào)控反應需要一個細胞內(nèi)的調(diào)節(jié)蛋白，稱為乳糖阻遏基因。 lacl基因會為位于

6、乳糖操縱子附近的阻遏基因編碼，并且會表現(xiàn)出來。 如果在生長環(huán)境中缺乏乳糖，阻遏基因會緊密地與位于啟動子下游接近 LacZ的短DNA序列(稱為乳糖操縱基因)結(jié)合。與操縱基因結(jié)合的阻遏基 因會干擾RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合，所以 mRNA可以在很低水平的 情況下為LacZ及 LacY編碼。當細胞在有乳糖的環(huán)境下成長時，稱為異 乳糖的乳糖代謝物會與阻遏基因結(jié)合， 容許RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄乳糖基因， 并從而引發(fā)高水平的編碼蛋白。 3基因型 基因型(ge no type)指的是一個生物體內(nèi)所包含的基因， 也就是說該生 物的細胞內(nèi)所包含的、它所特有的那組基因。 一個細胞的基因信息的總和被稱為個體基因型。兩個生

7、物只要有一 個基因座不同，那么它們的基因型就不相同， 因此基因型指的是一個個 體的所有等位基因的所有基因座上的所有組合 。與基因型相對的是表現(xiàn) 型，表現(xiàn)型是一個生物體的實際外表特征如大小、重量、顏色等等。 基因型對一個生物的發(fā)展有極大的影響，但是它不是唯一的因素。 一般來說即使基因型相同的生物也會表現(xiàn)出不同的外顯型。這個現(xiàn)象的 機理是表觀遺傳學。同樣的基因在不同的生物體中可能不同地表達。一 個日常的例子的同卵雙胞胎。 同卵雙胞胎擁有相同的基因型，盡管他們 的表現(xiàn)型非常相似，但是總是稍微不同的。雖然外人會覺得他們無法區(qū) 分，但是父母和好朋友總是能夠區(qū)分出同卵雙胞胎。此外同卵雙胞胎的 指紋不同。 若果一個生物的所有同源染色體，都有某種等位基因，則稱它有同 質(zhì)基因型，否則它便就有異質(zhì)基因型。例如，以R代表某種在非性染色 體上的等位基因，r代表另