節(jié)基因的表達(dá)與調(diào)控

1、 第三章第三章 基因和基因組基因和基因組 3.3 基因的表達(dá)與調(diào)控基因的表達(dá)與調(diào)控一、原核生物基因的表達(dá)調(diào)控n 與調(diào)控相關(guān)的基因n啟動(dòng)基因n操縱基因的臨近，能發(fā)出信號(hào)，開始合成mRNA;不轉(zhuǎn)錄n調(diào)節(jié)基因n基因產(chǎn)物（蛋白質(zhì)或RNA）調(diào)控其他基因的表達(dá)n操縱基因n位于結(jié)構(gòu)基因的臨近，不轉(zhuǎn)錄但調(diào)控結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄速度n結(jié)構(gòu)基因n細(xì)胞中的基本看家蛋白質(zhì)，如代謝酶類、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和骨架蛋白等大腸桿菌乳糖操縱子l背景介紹背景介紹l大腸桿菌通常利用大腸桿菌通常利用葡萄糖葡萄糖作為碳源，通常情況下作為碳源，通常情況下環(huán)境中乳糖極少，降解環(huán)境中乳糖極少，降解乳糖乳糖的酶不被合成，的酶不被合成，其實(shí)其實(shí)質(zhì)是質(zhì)是乳糖降解

2、酶基因乳糖降解酶基因不表達(dá)。不表達(dá)。阻遏蛋白阻遏蛋白乳糖酶基因乳糖酶基因操縱基因操縱基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因半乳糖苷酶半乳糖苷酶半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶半乳糖苷透性酶半乳糖苷透性酶操縱基因操縱基因基因合成的開關(guān)基因合成的開關(guān)調(diào)節(jié)基因調(diào)節(jié)基因關(guān)關(guān)阻遏蛋白阻擋操縱基因，結(jié)構(gòu)基因不表達(dá)阻遏蛋白阻擋操縱基因，結(jié)構(gòu)基因不表達(dá)誘導(dǎo)物（乳糖）誘導(dǎo)物（乳糖）開開誘導(dǎo)物阻止阻遏蛋白功能發(fā)揮。誘導(dǎo)物阻止阻遏蛋白功能發(fā)揮。mRNA酶蛋白酶蛋白阻遏蛋白阻遏蛋白操縱基因操縱基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因調(diào)節(jié)基因調(diào)節(jié)基因mRNA酶蛋白酶蛋白阻遏蛋白阻遏蛋白不能與操縱基因結(jié)合，所以結(jié)構(gòu)基因表達(dá)。不能與操縱基因結(jié)合，所以結(jié)構(gòu)基因表

3、達(dá)。酶代謝產(chǎn)物一旦大量積累酶代謝產(chǎn)物一旦大量積累原核生物基因主要是原核生物基因主要是轉(zhuǎn)錄控制轉(zhuǎn)錄控制二、真核生物基因的表達(dá)與調(diào)控 真核細(xì)胞基因組的復(fù)雜性：真核細(xì)胞基因組的復(fù)雜性： e.g., human genome: 約約30億億 bp DNA；包含約包含約3萬個(gè)基因；萬個(gè)基因；95的非編碼的非編碼DNA序列（功能？）；序列（功能？）； 一生合成總蛋白質(zhì)的種類約一生合成總蛋白質(zhì)的種類約10萬種，但在一個(gè)典型的分化萬種，但在一個(gè)典型的分化細(xì)胞中合成約細(xì)胞中合成約5000種蛋白質(zhì)；如何調(diào)控？種蛋白質(zhì)；如何調(diào)控？ 人類基因組計(jì)劃（人類基因組計(jì)劃（HGP） 功能基因組學(xué)：基因及其產(chǎn)物功能基因組學(xué)：基因及其產(chǎn)物（蛋白質(zhì)）的功能。（蛋