版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
第一節(jié)概述第二節(jié)轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控第三節(jié)操縱子類型第2章原核生物基因表達調(diào)控
第一節(jié)概述(Introduction)1、原核生物對環(huán)境的適應(yīng),相關(guān)的應(yīng)答
是基因表達的結(jié)果2、基因表達的調(diào)控涉及
RNA轉(zhuǎn)錄的開/關(guān),數(shù)量,選擇性加工蛋白質(zhì)翻譯速率,數(shù)量,加工與降解和分泌…調(diào)控機理上調(diào)控層次上核酸分子間的互作核酸與蛋白質(zhì)分子間的互作蛋白質(zhì)分子間的互作轉(zhuǎn)錄水平后轉(zhuǎn)錄水平翻譯水平后翻譯水平3、轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控是最為經(jīng)濟,
靈活,又是最為重要,復(fù)雜的調(diào)控在復(fù)雜的基因組內(nèi),確定需要基因轉(zhuǎn)錄的起始位點精細調(diào)節(jié)基因表達的水平,以保證生物體對環(huán)境的適應(yīng)保證RNApolymerase的進行式轉(zhuǎn)錄(不中斷,準確終止)4、生物遺傳信息的概念GenomeDNA10%;結(jié)構(gòu)基因的編碼序列
tripletcodon90%;重復(fù),間隔,調(diào)節(jié)序列…
基因選擇性表達指令重要的遺傳信息遺傳信息的兩大類別II類;特定DNAseq.+特定蛋白質(zhì)/核酸結(jié)合基因表達的指令geneon/offI類;DNAseq.RNAseq.(codon)teinphenotype5、遺傳信息表達的方式
組成型表達(constitutiveexpression)Housekeepinggene
誘導(dǎo)型表達(inducibleexpressionbysignalingmolecular)Luxurygene操縱子:啟動子、操縱基因、結(jié)構(gòu)基因和終止子結(jié)構(gòu)基因:編碼蛋白質(zhì)或RNA的任何基因調(diào)節(jié)基因:參與其他基因表達調(diào)控的RNA和蛋白質(zhì)的編碼基因
阻遏物和激活物(調(diào)節(jié)基因編碼的調(diào)節(jié)蛋白)
HTH結(jié)構(gòu)正調(diào)控:調(diào)節(jié)蛋白與DNA特定位點的相互作用,啟動或增強操縱子的轉(zhuǎn)錄活性負調(diào)控誘導(dǎo)物:能夠結(jié)合在阻遏物或激活物上啟動操縱子的轉(zhuǎn)錄的效應(yīng)物共阻遏物:能夠結(jié)合在阻遏物上關(guān)閉操縱子的轉(zhuǎn)錄活性的效應(yīng)物6、幾個基本概念誘導(dǎo)物引起正調(diào)控共阻遏物引起負調(diào)控第二節(jié)轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄是遺傳信息由DNA轉(zhuǎn)換到RNA的過程。作為蛋白質(zhì)生物合成的第一步,轉(zhuǎn)錄是mRNA以及非編碼RNA(tRNA、rRNA等)的合成步驟。1、細菌的RNA聚合酶:5個亞基組成,分子量為480kD,α2ββ‘σ
,α2ββ‘
組成核心酶,σ亞基主要功能是參與啟動子的識別和結(jié)合以及轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的異構(gòu)化,體積大,橫跨60個堿基。2、啟動子TTGACATATAATA/G16-19bp5-9bp核心酶σ因子-35區(qū)(識別部位)-10區(qū)(結(jié)合部位)轉(zhuǎn)錄起始位點3、上游激活序列和操縱基因UASOperator
與啟動子重疊激活蛋白RNApol阻遏物4、轉(zhuǎn)錄過程σ識別-35區(qū)核心酶結(jié)合在-10區(qū)DNA雙鏈打開1個三磷酸核苷酸(A或G)與模板鏈結(jié)合構(gòu)成RNA的5’端以磷酸二酯鍵的形式與第二個核苷酸結(jié)合,形成6-9個核苷酸,σ因子釋放形成轉(zhuǎn)錄泡RNA-DNA雜合鏈在多種生物體細胞中發(fā)現(xiàn)了不同的σ因子,根據(jù)其分子量來命名,例如E.coli
中有σ70
和σ32,正常情況下σ70負責(zé)多種基因的轉(zhuǎn)錄;σ32少量存在,熱激條件下,σ32含量增加,促進熱激蛋白基因的轉(zhuǎn)錄。分子伴侶:正常細胞中指導(dǎo)新合成的蛋白質(zhì)的折疊;熱激后與變性蛋白結(jié)合,指導(dǎo)它們重新折疊而使它們恢復(fù)生物活性。5、σ因子與轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控
6、終止子:強終止子和弱終止子轉(zhuǎn)錄終止點之前有7-20bp反向重復(fù)序列,產(chǎn)生的mRNA可以形成莖環(huán)狀的發(fā)夾結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)錄終止位點的序列結(jié)構(gòu):GTCAAAAGCCTCCGGTCGGAGGCTTTTGACTCAGTTTTCGGAGGCCAGCCTCCGAAAACTGA其反向重復(fù)序列富含GC,下游常有6-8個A,轉(zhuǎn)錄后含有相對應(yīng)的U,是使RNA聚合酶脫離模板的信號。1)不依賴ρ因子的終止子(強終止子)不依賴于ρ因子的終止子轉(zhuǎn)錄終止模型
被轉(zhuǎn)錄的RNA可以在終止子處形成莖環(huán)狀的RNA-RNA發(fā)莢結(jié)構(gòu),其穩(wěn)定性比RNA-DNA雜合鏈穩(wěn)定性高,可以把RNA聚合酶和RNA都從DNA鏈上脫離下來,從而終止轉(zhuǎn)錄。
2)依賴于ρ因子的終止子(弱終止子)
ρ因子有RNA結(jié)合位點和ATP結(jié)合位點,以六聚體形式起作用,可以輔助轉(zhuǎn)錄終止ρ因子只引起沒有正在進行翻譯的RNA合成終止ρ因子是RNA-dependentATPase,需要RNA存在ρ因子能使RNA-DNA雜合雙鏈解旋ρ因子結(jié)合在RNA的不被核糖體翻譯的rut位點,利用水解ATP的能量沿著RNA鏈按5’-3’方向移動;當RNA聚合酶遇到終止子暫停轉(zhuǎn)錄時,ρ因子可以在終止子處追趕上RNA聚合酶,并躋身于轉(zhuǎn)錄泡的RNA-DNA雜合鏈中;ρ因子的RNA-DNA解旋酶活性使RNA-DNA雜合鏈解旋,使RNA聚合酶從DNA上釋放出來,轉(zhuǎn)錄終止,RNA鏈和ρ因子也釋放出來。依賴于ρ因子的終止子轉(zhuǎn)錄終止模型基因表達的極性效應(yīng):
在某一條件下,同一轉(zhuǎn)錄單元里由于一個基因的無義突變,阻礙了下游相鄰基因表達的效應(yīng),稱為基因表達的極性效應(yīng)。
在發(fā)生無義突變時,無義突變使翻譯提前終止,核糖體提前釋放,ρ因子就有機會趕上RNApol,從而引起轉(zhuǎn)錄的終止。抗終止作用?lacI
P
OlacZ
lacY
lacA大腸桿菌乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)模型:β-半乳糖苷酶β-半乳糖苷透性酶β-半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶阻遏物第三節(jié)操縱子類型operonconcept●控制某一代謝途徑的相關(guān)基因,
緊密連鎖地排列在一起,受同一操縱子控制●各結(jié)構(gòu)基因按一定比例協(xié)調(diào)翻譯(Z:Y:A=5:2:1)●具有極性突變效應(yīng)●P&O基因(cis)緊密連鎖或彼此重疊
I基因(trans)位點不固定LacoperonIpoZYA1、乳糖操縱子的負調(diào)控Igene
activerepressorbindingonOperator38kd/monomertetramer152kdOgene(operator)mRNAstartpointRNApolymerasebindingRepressorbindingObstruction?Competition?Ogene(operator)cis-actionfactorrepressionOgene(operator)Repressor對重疊位點的競爭力下降有利于RNApolymerase的結(jié)合Ogene(operator)cis-actionfactormRNAstartpointunwindingRNApolymerasebindingRepressorbindingO&Poverlaprepressor&RNApolymerasebindatsitesthatoverlaparoundthestartpointofLacoperonrepressor&RNApolymerase對重疊位點競爭---調(diào)控機理Inducer(lactose)
與repressor特異結(jié)合tetramer變構(gòu)
特異結(jié)合力下降1000X作用于O
位點上的repressor
變構(gòu)
脫離O位作用于游離的repressor
operononrepessortetramer與operator發(fā)生特異結(jié)合
operonoff
變構(gòu)
失去結(jié)合于O位的能力(a)Nolactose;repression.(b)Presenceoflactose,derepression.Lac.Operonstructure2、乳糖操縱子的正調(diào)控:cAMPcontrol
(universalcontrollingsystem)LacoperonopenbutnotranscriptsGlucoseLactoseE.coliWhy?ATPpppcAcAMPpcA5’-AMPpcAI(crpgene)(cAMPrecceptprotein)(orcatabilitegeneactivatorprotein)cAMPase(-)phosphodiesterase(+)+GlucoseLac.OperonIPOStimulationofβ-galactosidasesynthesisbycAMPwithwild-typeandmutantCAPPastan1970P.N.A.S.
480-487,June66(2)CAP-cAMPcomplexisimportantinlacoperontranscriptionCAPpluscAMPallowformationofanopenpromotercomplexThelaccontrolregion.justupstreamoftheoperator,containstheactivatorsite,orCAPbindingsite,ontheleft(yellow)andthepromoterTheCAP-cAMPdimerbindstoitsactivatorsiteontheDNA,andtheα-CTDinteractswithaspecificsiteontheCAPproteinThisstrengthensbindingbetweenpolymeraseandpromoter.,
HypothesisforCAP-cAMPactivationoflac
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 備考會計基礎(chǔ)秀課件推
- 養(yǎng)老院老人康復(fù)理療師職業(yè)發(fā)展規(guī)劃制度
- 增收節(jié)支課件
- 2024年挖掘機租賃合同范本(含應(yīng)急維修服務(wù))3篇
- 2024年度生態(tài)園林樹木補種與養(yǎng)護管理合同3篇
- 大年夜學(xué)期末財務(wù)學(xué)課件期末溫習(xí)資料試卷
- 《肝癌與其他》課件
- 2024年版:工程機械短期租賃協(xié)議
- 《在大多數(shù)廣告中》課件
- 2025年四川貨運從業(yè)考試試題及答案詳解
- 高一物理必修一課程綱要Word版
- 設(shè)備單機試運轉(zhuǎn)記錄
- 2020年領(lǐng)導(dǎo)干部個人有關(guān)事項報告表
- 人教版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級下冊《年 月 日》的認識-文檔資料
- 一年級童謠誦讀計劃
- 全風(fēng)險全流程外包概述
- 培養(yǎng)研究生的一點經(jīng)驗和體會.PPT
- 變電站電氣工程質(zhì)量監(jiān)理旁站點及旁站監(jiān)理記錄
- 消防產(chǎn)品入場核查清單
- 醫(yī)用護理墊備案
- 地球的地殼元素豐度列表
評論
0/150
提交評論