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（3）Sextama框: 在转录启动区的另一个六联体 保守序列位于距转录起始位点上游35bp处，通常称 为-35区，该保守序列为TTGACA，其中前三个碱 基具有较强的保守性，它是RNA聚合酶的识别位点。
（4）间隔区: 原核生物启动子在转录起始位点 与Pribnow框之间、Pribnow框与Sextama框之间存 在长度不等的间隔序列。间隔序列内部无明显的保 守性，其序列的碱基组成对启动子的功能并不十分 重要, 但间隔序列的长度却是影响启动子功能的重 要因素。
二 终止子（terminator，T）:位于
基因3’端,给予RNA聚合酶转录终止 信号的DNA序列。
转录终止过程包括：
（1）RNA聚合酶停在DNA模板上不再前进， RNA的延伸也停止在终止信号上；
（2）完成转录的RNA从RNA聚合酶上释放出来；
（3）RNA聚合酶从模板上释放出来。
对RNA聚合酶起强终止作用的终止子在结构 上有一些共同的特点，有1段富含A/T的区域和1段 富含G/C的区域，G/C富含区域又具有回文对称结 构，这段终止子转录后形成的RNA具有茎环结构。 并且有与A/T富含区对应的一串U。
SD序列是核糖体RNA的识别和结合位点 。
（2）翻译起始密码子，大肠杆菌绝大 部分基因以AUG作为阅读框架的起始位点， 但有些基因也使用GUG或UUG作为翻译 起始密码子 。
（3）SD序列与翻译起始密码子之间的 距离及碱基组成。
（4）基因编码区5’端若干密码子的碱 基序列。
四、密码子：
在组成蛋白质的20种氨基酸中，只有甲硫氨酸 和色氨酸仅对应唯一的密码子，另外18种氨基酸均 拥有2至6种不同的密码子，这些编码相同氨基酸的 不同密码子称为简并密码子。
G/C富含区2
G/C富含区1 A/T富含区
DNA …NNAA GCGCCG NNNN CCGGCGC TTTTTT NNN … …NNTT CGCGGC NNNN GGCCGCG AAAAAA NNN …
RNA … NNAAGCGCCGNNNNCCGGCGCUUUUUUNNN-OH
N

N
N
C
GC CG C G RNA结构 GC CG GC AU AU ……NNNN UUUU-OH3 图： 强终止子模式图
1. 原核生物的启动子
原核生物的启动子一般由四个部分构成：转录 起始位点、两个六联体保守序列区和间隔区。
识别区 Pribnow框 转录起点
16～19bp
5～9bp
5’ TTGACA TATAAT A（G） 3’
3’ AACTGT ATATTA T（C） 5’
-35序列 -10序列
图示： 原核生物启动子结构模式
第一节 外源基因表达系统
外源基因表达系统由基因表达载体和 相应的受体细胞两部分组成。
基因表达系统有原核生物基因表达系 统和真核生物基因表达系统。
据受体细胞的不同可分为：
1．原核表达系统：
将外源基因引入原核细胞，并使其在原 核细胞中以发酵形式快速高效地表达、 合成基因产物的体系。
2．真核表达系统：使外源基因在真核细 胞中表达的体系。
原核RNA聚合酶不能识别真核基因的启 动子。
原核表达系统中通常使用可调控的强启 动子有Lac、Trp、PL、Tac等。
2．真核生物的启动子 根据真核基因编码的产物和RNA聚合酶的 种类可把真核生物的启动子分为三类： Ⅰ型启动子: rRNA基因启动子。 Ⅱ型启动子: mRNA基因启动子。 Ⅲ型启动子: tRNA启动子。
（1）转录起始位点: 大多数细菌启动子转 录起始区的序列为CAT，转录从第二个碱基 开始，该碱基为嘌呤碱基（A/G）。
（2）Pribnow框: 在距转录起始位点上游 存在一个6bp保守序列：TATAAT，由于富含A、 T，又称为TATA box，中间的碱基位于转录 起始点上游的10bp处，又称为 –10序列区。少 数Pribnow框中间碱基的位置在 –9～-18之间 变化。
Ⅱ型启动子 ：
所属的基因绝大多数为编码蛋白质。 Ⅱ型启动子也具有 两个高度保守的共有序列。其一是在－25附近的一段AT富集 序列，其共有序列是TATAA，称为TATA盒。TATA盒与原核 的Pribonow盒相似，是与DNA双链的解链有关，决定转录的 起始。其二是在多数启动子中，-70附近共有序列CAAT区， 称为CAAT盒，与RNA酶的结合有关。除以上两个区域外， 有些启动子上游中含有GC盒，是转录因子与DNA分子此它们 可影响转录起始的频率。启动子决定了被转录基因的启动频 率与精确性，同时启动子在DNA序列中的位置和方向是严格 固定的，是由5′到3′方向。
（6）内源蛋白酶会降解表达的外源蛋白，造成表达 产物的不稳定性。
第二节 基因表达的调控元件
外源基因在受体细胞中的表达包括转录 和翻译两个环节，它是在一系列酶蛋白和调 控序列的共同作用下完成的。
一、启动子
启动子(promoter, P)是指能被RNA聚合
酶识别、结合并启动基因转录的一段 DNA序列。
启动子强弱取决于-35区和-10区的碱基组成及其间 隔序列
一般认为，大肠杆菌RNA聚合酶识别 并结合启动子-35区和RNA聚合酶亚基结 合，-10区和RNA聚合酶的核心酶结合，在 转录起始位点附近，DNA被解旋形成单链， RNA聚合酶使第1和第2核苷酸形成磷酸二 酯键，以后RNA聚合酶向前推进，形成新 的RNA链。
原核生物作为基因表达系统的受体细胞具有如下特点： （1）大多数为单细胞异养，生长快，代谢易于控制， 可通过发酵迅速获得大量基因表达产物。
（2）基因组结构简单，便于基因操作和分析。
（3）多数原核生物细胞内含有质粒或噬菌体，便于 构建相应的表达载体。
（4）生理代谢途径及基因表达调控机制比较清楚。
（5）不具备真核生物的蛋白质加工系统，表达产物 无特定的空间构象。
三、SD序列:
mRNA的翻译起始效率主要由其5’端的结构序列 所决定，称为核糖体结合位点（RBS），它包括下列 四个特征要素：
（1）位于翻译起始密码子上游的6至8个核苷酸序 列5’UAAGGAGG3’，即Shine-Dalgarno(SD)序列， 富含嘌呤核苷酸，通过识别大肠杆菌核糖体小亚基中 的16S rRNA 3’端的富含嘧啶区域3’AUUCCUCC5’并 与之专一性结合，将RNA定位于核糖体上，从而启 动翻译。