Chapter6_基因表达调控
基因表达调控ppt
车辆维护保养制度一、检查柴油、冷却水及废气处理箱用水是否充足，有无渗漏油、水现象。
二、检查柴油机机油量是否符合要求。
三、检查车辆是否有缺损件、各附件联接良好是否可靠。
四、排除行驶中出现的故障。
五、每次收车必须清洗废气处理箱防爆栅栏。
六、清洗空气滤清器；七、清洁、擦洗车辆。
第三节车辆一级保养(紧固、润滑)一、仔细清洗车辆各总成外部。
二、清洗空气滤清器，清除滤芯积尘，必要时更换滤芯，清洗废气处理箱及柴油机进气箱防爆栅栏拆开后清洗；三、检查柴油机、变速箱、后桥内润滑油面高度及油质，必要时添加或更换；检查液压油箱油面高度及油质，必要时添加或更换；四、检查各部件连接情况，如有松动，加以紧固，连接件损坏，予以更换。
重要检查部件有以下：1、柴油机及变速箱、后桥与车架的连接；2、前后桥半轴与轮毂之间的连接；3、检查传动轴紧固情况；4、各轮螺母的紧固情况；5、前、后板弹簧的紧固情况；6、废气处理系统及进气系统的紧固情况；7、车厢与车架的紧固情况；8、转向纵、横拉杆铰链的连接；9、驾驶室与车架的联接。
五、检查并调整风扇和发动机皮带松紧程度(在皮带中部用手压下时，皮带应被压下15mm~25mm)，如过松或过紧都应予以调整。
第四节二级保养保养间隔：每行驶5000km保养项目：一、一级保养的所有项目；二、清洗机油滤清器和曲轴箱，并更换机油；三、用清洁的柴油或煤油清洗柴油滤清器滤芯和壳体，如有堵塞变形应予以更换。
四、用清洁柴油清洗柴油箱；五、清除活塞顶部积炭；六、检查调整气门间隙，必要时进行研磨；七、检查喷油压力以及雾化情况，必要时进行修理或更换零部件；八、检查离合踏板和制动踏板自由行程，必要时进行调整；九、检查制动摩擦片及制动鼓之间的间隙，必要时进行调整；十、保养启动电机和发动机；十一、检查前束和方向盘自由转动量，必要时进行调整；第五节三级保养(全面解体、消除隐患)保养间隔：每行驶20000km保养项目：一、按二级保养所有项目进行保养；二、拆检柴油机总成，包括曲轴主轴承径向间隙，曲轴轴向间隙、配气相位、供油提前角、油嘴提前角、油嘴喷油压力，清洗气缸体、机油汲油盘滤网及主轴道；三、拆检调整离合器总成，润滑分离轴承及变速箱第一轴承；四、拆检变速箱总成，更换润滑油，润滑转向立柱上端轴承；五、拆检并清洗变速箱、后桥、差速器，按要求调节轴承松紧程度和锥齿的啮合情况，更换润滑油；六、拆检停车制动及工作制动制动器；七、保养启动电机、水泵等；八、拆检转向器，润滑转向节及纵、横拉杆各接头。
解释基因表达的调控机制。
解释基因表达的调控机制。
> 原题：解释基因表达的调控机制基因表达调控是指在细胞中控制基因转录和翻译的过程。
通过调控基因表达，细胞可以根据内外环境的需求来合成所需的蛋白质。
基因表达调控涉及多个环节和分子机制。
一、转录调控1. 转录因子：转录因子是一类可以与DNA结合的蛋白质，它们能够促进或抑制特定基因的转录。
转录因子的结合位点通常位于基因的启动子区域，它们可以通过调控转录复合物的形成来影响RNA聚合酶的结合和启动转录的过程。
2. 染色质修饰：染色质修饰是指对DNA及其相关的蛋白质进行化学修饰，从而改变染色质结构和可访问性。
例如，DNA甲基化可以抑制某些基因的转录，而组蛋白乙酰化则可以促进基因的转录。
二、转录后调控1. RNA剪接：RNA剪接是一种将RNA前体分子中的内含子去除，将外显子连结起来的过程。
通过不同的剪接方式，可以产生不同的mRNA亚型，从而影响蛋白质的翻译。
2. mRNA降解：mRNA降解是指将mRNA分解为较小的碎片，从而停止蛋白质的合成。
通过调控mRNA的稳定性，可以控制基因的表达水平。
三、翻译调控1. 转运调控：通过调控mRNA的转运过程，可以控制mRNA的定位和稳定性。
这种调控方式可以影响基因的表达水平。
2. 蛋白质修饰：蛋白质修饰是指在翻译后对蛋白质进行化学修饰的过程。
蛋白质修饰可以影响蛋白质的功能、稳定性和亚细胞定位。
综上所述，基因表达调控涉及转录调控、转录后调控和翻译调控等多个层面和分子机制。
这些调控机制相互作用，共同影响基因的表达水平和细胞的功能。
对这些调控机制的深入研究，有助于我们更好地理解生物体的发育、生长和适应环境的能力。
细胞生物学中的基因表达调控
细胞生物学中的基因表达调控细胞生物学是一门研究细胞结构、功能和生物学行为的学科。
其中，基因表达调控是细胞生物学的重要内容之一，涉及到了细胞在不同环境下如何调整基因表达以适应环境变化的问题。
本文将就基因表达调控的机制与方法进行探讨。
一、基因表达调控的机制基因表达调控的机制包括表观遗传机制、转录因子机制和RNA 干扰机制。
1.表观遗传机制表观遗传机制是指细胞中基因表达水平的调控不依赖于核酸序列的改变，而是通过表观上的改变来实现。
例如，在DNA的甲基化和去甲基化过程中，DNA上的甲基化可以在同源二聚体和异源二聚体的DNA中引起异构化，从而改变DNA的可访问性，进而对基因的表达产生影响。
2.转录因子机制转录因子机制是指转录因子能够结合到基因的启动子上，从而调节转录过程中的酶依赖性降解的速率。
3.RNA干扰机制RNA干扰机制是指RNA干扰分子（RNAi）在细胞中介导mRNA的降解。
这种RNA干扰机制可以通过外源RNA介导的方式实现基因的靶向抑制。
二、基因表达调控的方法基因表达调控的方法主要有以下几种：1.基因沉默基因沉默是指操纵基因表达的方法。
其中，RNA干扰技术和CRISPR/Cas9技术是两种最常用的基因沉默手段。
2.外源基因表达外源基因表达是指在所需细胞系中引入外源DNA，调节目标基因表达的方法。
此方法常用于研究新基因或疾病相关基因的功能。
3.基因拷贝数变化基因拷贝数变化常见于多倍体生物，例如植物，其可以通过染色体位于细胞核中的拷贝数变化来影响基因的表达水平。
4.组蛋白修饰组蛋白修饰是指通过酶催化的方式来改变染色质结构和染色质可访问性，从而对基因的表达进行调控。
5.微RNA控制微RNA控制是指微RNA与mRNA相结合，抑制mRNA翻译的方式。
这种方式常用于逆向筛选方法中，以确定目标基因的功能。
三、总结细胞生物学中的基因表达调控是在细胞中调整基因表达的重要手段，可以帮助细胞适应不同的环境变化。
我相信，基因表达调控问题的探讨和研究，将会对人类生物医学工程等领域产生重要的影响。
第6章 基因表达的调控
与 lac 阻遏蛋白结合的操纵基因区域 具有反向重复序列 , 这种反向重复序列是 能与蛋白质特异结合的 DNA 的特征性结构 。
阻遏蛋白与操纵基因结合的位置是从-7至 +28，RNA聚合酶所占的区域是从-35至+20，两者 有部分重叠，因此阻遏蛋白和RNA聚合酶与DNA的 结合是相互排斥的。
④当阻遏物与操纵基因结合时，lac mRNA的转 录起始受到抑制。
诱导：基因被打开
β -半乳糖苷酶
透性酶
乙酰转移酶
诱导物和阻遏物成为调节操纵子的开关
负调控的打破
DNA
I
pol P
O
Z
Y
A
mRNA
mRNA
启动转录
阻遏蛋白 别乳糖 乳糖
有乳糖存在时
异构乳糖（Iso-lactose）的存在是基因开放的前提
• 无异构乳糖（诱导物）时，基因的表 达被阻遏蛋白阻遏而关闭。 • 有异构乳糖（诱导物）时，基因表达 被开放。
的作用。根据其作用特征又可分为负控诱导和
负控阻遏二大类。
在负控诱导系统中，阻遏蛋白不与效应物（诱
导物）结合时，结构基因不转录； 在负控阻遏系统中，阻遏蛋白与效应物结合时 ，结构基因不转录。 阻遏蛋白作用的部位是操纵区。
• 在正转录调控系统中，调节基因的产物是激活蛋 白（activator）。
• 也可根据激活蛋白的作用性质分为正控诱 导系统和正控阻遏系统。
乳糖操纵子活化，基因表达
鸡-蛋 矛盾
透过性酶
β -半乳糖苷酶
培养基中的乳糖
吸收进入细胞
在胞内：转化为异构乳糖
如何解决以下两个矛盾:
胞内必须预存有透过酶以将乳糖运输进入胞内
vs.
第6章 基因表达的调控
Transposon（转座子）
In bacterial system, when several enzymes act in sequence in a
single metabolic pathway, usually either all or none of these
enzymes are produced.
真核生物的所有细胞都含有相同的基因，但在一种类型细胞 中表达的一套基因与另一种类型细胞中表达的基因是不同。
Obviously, gene expression can be regulated by
controlling the synthesis of mRNA or protein.
Regulation of gene expression makes
Protein Translation: rate、amount、processing、degradation.
Manner of Genetic expression
Transcripome is the complete set of genes expressed under particular conditions in a cell, tissue, or organism . 转录组：是一个细胞、组织或有机体在特定条件下表达 的一组完整的基因。
转录的作用。根据其作用特征又可以分为负控诱导和负控 阻遏两大类。
在负控诱导系统中，阻遏蛋白不与效应物结合时，结构基 因不转录；在负控阻遏系统中，阻遏蛋白与效应物结合时
结构基因不转录。阻遏蛋白作用的部位是操纵区。
在正调控系统中，调节基因的产物是激活蛋白。可 以根据激活蛋白的性质分为正控诱导系统和正控阻
第六章 真核基因表达调控(2011)课件
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三、真核生物DNA水平上的基因表达调控
在个体发育过程中，用来合成RNA的DNA模板 也会发生规律性变化，从而控制基因表达和生物的 发育。它包括了基因丢失、扩增、重排和移位等方 式，可以消除或变换某些基因并改变他们的活性。 调控方式与转录及翻译水平的调控是不同的，因为 它使基因组发生了改变。
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二、真核基因的断裂结构
1、外显子与内含子
断裂基因（interrupted gene）：真核生物基因除 了与mRNA相对应的编码序列外，还含有一些不编 码的序列插在编码序列之间，这些非编码序列在加 工为成熟的mRNA时被去除。这样的结构基因称为 断裂基因。
第六章 真核基因表达调控(2011)课件
真核基因表达调控根据性质分为两种类型：
瞬时调控或称可逆性调控： 相当于原核细胞对环境变化所做出的反应。
包括：某种底物或激素水平升降时，表现出细胞内酶 或某些蛋白质合成的变化；细胞周期不同阶段中酶活 性或浓度的调节。
发育调控或称不可逆调控：
是真核基因调控的精髓部分，决定了真核细胞生 长、分化、发育的全部进程。
多顺反子（polycistronic mRNA ) ：编码多个 蛋白质的mRNA称为多顺反子mRNA 。
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基因家族 (gene family)：真核细胞中，许多功能 相关的基因成套组合，称为基因家族。
基因簇（gene cluster)：同一基因家族中的成员 紧密排列在一起，称为一个基因簇。
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DNA 与RNA聚合酶和其它 转录调控因子结合
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生物化学中的基因表达调控
生物化学中的基因表达调控生物体内的基因表达调控是一项关键的生物化学过程，它决定了基因的表达水平和基因产物的功能。
这个调控系统以多种复杂的方式调节基因的表达，以适应细胞内和细胞外环境的变化。
本文将介绍基因表达调控的机制和其在生物化学中的重要性。
一、基因表达调控的概述基因表达调控是指细胞如何决定在何时、何地和何种程度上表达特定基因的过程。
这种调控是细胞内复杂网络的结果，涉及到DNA序列、蛋白质因子和其他细胞组分的相互作用。
二、转录调控在基因表达的第一步中，DNA序列被转录成RNA，这一过程称为转录。
转录调控是一种主要的基因表达调控机制，通过控制转录的起始和终止来调节基因的表达水平。
这种调控包括DNA序列中的启动子区域和转录因子的相互作用。
三、转录后调控转录后调控是指在转录结束后，通过调节RNA的处理、稳定性和翻译效率来调控基因表达。
这种调控包括RNA修饰、剪接和降解等过程。
转录后调控对于基因调控的精确性和适应性具有重要作用。
四、表观遗传调控表观遗传调控是指通过改变染色质结构和DNA甲基化状态来调控基因表达。
这种调控是长期稳定的，可以由环境因素和遗传变异所影响。
表观遗传调控在细胞分化、发育和疾病发生中起着重要的作用。
五、信号传导调控细胞内外的信号分子可以通过信号传导通路直接或间接地调节基因的表达。
这种调控机制可以迅速地响应环境变化，调节基因表达以满足细胞的需要。
信号传导调控在细胞生命活动中起着非常关键的作用。
六、miRNA调控miRNA是一类小分子RNA，通过与靶基因的mRNA结合来抑制其翻译或降解，从而调节基因表达。
miRNA调控是一种重要的基因表达调控机制，参与细胞增殖、分化和生理病理过程。
七、基因表达调控的重要性基因表达调控在生物化学中具有重要的意义。
它使细胞能够对环境变化做出适应性反应，并在细胞生命周期的不同阶段保持基因表达的稳定性和精确性。
基因表达调控的异常可能导致疾病的发生和发展。
总结：基因表达调控在生物化学中是一个复杂而重要的过程。
基因表达调控的基本内容
基因表达调控在疾病发生和治 疗中的应用
了解基因表达调控的异常与疾病发生的关系，可以为疾病的早期诊断和治疗 提供新的思路和策略。
基因表达调控的基本内容
基因表达调控是控制基因在细胞中是否表达的过程。了解基因表达调控对于 理解生物体内发生的各种生物学现象至关重要。
基因表达调控的定义
基因表达调控是指细胞通过一系列的调控机制，从控制基因的转录到基因的 翻译和功能的表达。
基因组结构与基因表达调控的关系
基因组结构包括编码区和非编码区，非编码区在基因表达调控中起着重要的作用，不仅影响转录的起始 与终止，还参与转录后调控。
基因表达调控的主要机制
1
转录调控
通过启动子、转录因子和调控元括RNA剪接、RNA修饰和RNA稳定
性调控等，对已转录的mRNA进行修
饰与调控。
3
表观遗传调控
通过DNA甲基化、组蛋白修饰等改变 染色质结构，进而调控基因的表达。
基因表达调控与细胞命运决定的关系
基因表达调控在细胞分化和发育过程中起着重要的作用，通过调控基因表达的程度和方式，决定细胞的 命运和特化。
分子生物学Chapter 6 基因表达的调控
转录后的调控
通过转录水平的调 节来提高生物体的适 应性；
翻译水平的调控
翻译后的调控
转录过程中顺势作 用元件和反式调控因 子的相互作用严格和 灵活保证调控的高效 和多样；
6.1 原核生物转录水平的基因表达调控
一、操纵子模型和原核生物基因表达调控的主要模式总论 二、典型操纵子的基因表达调控模式（3个综合实例） 三、严紧控制的应急反应
LacI PI Constitutive express mRNA PO Gene : OFF No mRNA products LacZ LacY LacA
repressor
Lac operon #3
Negative regulation of lac operon
RNA polymerase LacI PI Constitutive express mRNA PO Iso-lactose Gene : ON
透过性酶
β -半乳糖苷酶
异构乳糖的来源 在胞内：转化为异构乳糖
培养基中的乳糖
吸收进入细胞
两个矛盾:
胞内预存有透过酶以将诱导物运输进入胞内
vs.
透过酶的诱导合成
真正的诱导物—异构乳糖由乳糖经β-半乳糖苷酶催化转化而得
vs. β-半乳糖苷酶的诱导合成
Question : How the lactose enters into the cell and forms iso-lactose?
外源因子。
诱导物（Inducer）：诱导操纵子开放基因表达 辅阻遏物（Corepressor）：不直接作为阻遏物，但可以与调
控蛋白结合后阻遏操纵子基因表达
操纵子调控基因表达的4种模式
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7. Which of the following would be true of gal gene expression if a mutation inhibited binding of GalR to the operator of the gal operon?
4. Which one of the following statements is false regarding the role of repressor in the regulation of phage transcription? A. repressor bound to DNA excludes RNA polymerase. B. repressor cooperatively binds DNA. C. repressor lacks an activation domain. D. repressor recruits RNA polymerase to the promoter.
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5. Which of the following statements is true regarding cooperative binding? A. It decreases the concentration of protein required to fill adjacent protein binding sites on DNA. B. It increases the concentration of protein required to fill adjacent protein binding sites on DNA. C. It decreases the affinity of a protein for its correct binding site on DNA. D. It is observed only in DNA-binding proteins.
B. Both AraC and CAP are repressors of transcription.
C. AraC is a repressor of transcription, while CAP is an inducer of transcription. D. AraC is an inducer of transcription, while CAP is a repressor of transcription.
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Question 12. Given the following mutants and conditions, predict the expression of the of the lacZ gene (no expression, basal level of expression, or activated level of expression). A. A mutant of E. coli that has a mutation in the operator of the lac operon that prevents the repressor from binding a. In the presence of glucose, absence of lactose b. In the presence of glucose, presence of lactose c. In the absence of glucose, absence of lactose d. In the absence of glucose, presence of lactose B. A mutant ofE. colithat has a mutation in the promoter of the lacoperon (for the lacZ, lacY, and lacA genes) that prevents RNA polymerase from binding a. In the presence of glucose, absence of lactose b. In the presence of glucose, presence of lactose c. In the absence of glucose, absence of lactose d. In the absence of glucose, presence of lactose
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3. You create an E. coli mutant that has a two bp deletion between the –10 and –35 elements of the merT promoter. In the absence of mercury, which of the following outcomes do you expect? A. expression of merT, but only in the presence of the activator MerR
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Chapter 6
课后作业
2016-11-14
பைடு நூலகம்
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1. Under which set of conditions does the lac operon in E. coli produce high levels of lacZ, lacY, and lacA transcripts? A. in the presence of lactose and absence of glucose B. in the presence of both lactose and glucose
B. no expression of merT
C. constitutive expression of merT
D. expression of merT, but only in the presence of the activator MerR
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C. in the absence of both lactose and glucose
D. in the absence of lactose and presence of glucose
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2. In prokaryotes, when can basal level (constitutive) expression of a gene occur? A. only when an activator binds B. when an activator and repressor bind C. in the absence of activator and repressor binding D. only if the expression of the gene is regulated by a repressor
D. The gal genes would be fully expressed only in the absence of glucose.
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Question 8. The most common level of regulation of gene expression occurs at transcription initiation. Explain why. Question 9. Provide three examples of allosteric regulation from this chapter. Question 10. List three mechanisms for transcriptional repression in prokaryotes and in each case an example of a protein that uses the mechanism. Question 11. Describe how alternative σ factors play a role in the regulation of transcription in prokaryotes.
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6. AraC and CAP both regulate transcription of the araBAD operon. Which statement best describes the role of these two proteins in the presence of arabinose and the absence of glucose? A. Both AraC and CAP are inducers of transcription.
A. The gal genes would be basally expressed only in the absence of glucose.
B. The gal genes would be fully expressed only in the presence of glucose. C. The gal genes would not be expressed.