原核生物转录调控cla

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1、原核生物的转录调控•MolecularBiologyCourseGeneexpressioncontrols基因表达:从DNA到蛋白质的过程。基因表达调控:对基因表达过程的调节。基因表达调控主要表现:1.转录水平上的调控－主要在起始，终止处。2.转录后水平的调控mRNA加工成熟水平上的调控（真核生物）翻译水平的调控－起始，终止•MolecularBiologyCourse华侨大学1961年,Jacob等发表Lac操纵子模式,生物界反应之强烈可与1953年发表DNA双螺旋模型相媲美操纵子对转录的调节Lac操纵子Trp操纵子因子对转录的调节RegulationofTranscrip

2、tioninProkaryotes典型的操纵子包括：1.结构基因：编码那些在某一特定的生物合成途径中起作用的，其表达被协同调控的酶。2.调控元件：如操纵序列，是调节结构基因转录的一段DNA序列。操纵子（Operon）：基因表达和调控的单元。CanbeencodedbyageneinanotheroperonRegulationofTranscriptioninProkaryotes调节基因：其产物能够识别调控元件，如阻抑物，可以结合并调控操纵序列。（调节基因）（调控元件）（如，阻抑物）1.Theoperon2.Thelactoseoperon（乳糖操纵子）3.Thelacrepr

3、essor（乳糖抑制蛋白）4.Induction（诱导）5.cAMPreceptorprotein（CRP）L1乳糖（Lac)操纵子Lacrepressor（乳糖阻抑物）ThelacoperonTranscriptionblockedInducer(Lactose)诱导物ActivatethePlactranscriptionOverview乳糖操纵子负调控CRP+cAMP(glucoserepressed)正调控HighleveloftranscriptionL1-2乳糖操纵子大肠杆菌能利用乳糖作为碳源，而利用乳糖作为碳源的酶只有当乳糖成为唯一的碳源时才会被合成。Regulat

4、ionofTranscriptioninProkaryotesLactoseoperon:aregulatorygeneand3stucturalgenes,and2controlelementslacZcodesforβ-galactosidase(β-半乳糖苷酶)forlactosehydrolysis(水解）lacYencodesagalactosidepermease(半乳糖苷透性酶)totransportLactoseacrossthecellwalllacAencodesathiogalactosidetransacetylase(硫代半乳糖苷乙酰转移酶)-抑制β-半

5、乳糖苷酶有害产物积累L1:TheLACoperon这三个结构基因被一个转录单元lacZYA所编码，它有一个启动子PlaclacZYA转录单元含有一个操纵基因位点Olacpositionbetweenbases-5and+21BindswiththelacrepressorL1:TheLACoperonL1-3乳糖阻抑物由LacI基因编码同亚基四聚体活性形式Olac具有回文结构（28bp碱基）乳糖缺乏时，阻抑物占据OlacL1:TheLACoperonThus,RNApolymerasebindsverytightlytoPlacbutnotranscriptionoccurbec

6、auseoftheboundrepressor乳糖阻抑物和RNA聚合酶能同时结合到Plac和Olac上，且前者使后者的结合能力增加了2个数量级。L1:TheLACoperonL1-4诱导诱导物乳糖阻抑物阻抑物四聚体构象变化降低阻抑物与Olac亲和力聚合酶迅速转录乳糖，异乳糖异乳糖RNA聚合酶L1:TheLACoperonL1-5cAMP受体蛋白(CRP)CRP是一种激活蛋白(CAP)CRP－cAMP复合物才能结合DNAcAMP由葡萄糖控制glucoseCRP-cAMPCRPcAMPPlac启动子：弱启动子没有强－35序列弱的－10序列Highlevelexpressionfrom

7、thispromoterrequirestheactivityofthespecificactivator,CRP.L1:TheLACoperonlacZlacYlacAPlacIPlaclacIOlacPlac/RNApolymerase-50-30-1010130-20-4020-60CRPbindingOlac/repressorstartpointmRNAlactoseCRP-cAMPcAMP水平上升，CRP－cAMP复合物结合在Plac上，DNA链发生90度的弯曲，增强