分子生物学-复习提纲-15.阿拉伯糖操纵子1
分子生物学总体复习提纲
• 基因家族的分类及其主要的表达调控模式 • 反式作用因子/转录因子的结构特征，各部分的结构特点。 • 调控蛋白DNA结合域的主要结构特征有哪些，并各举一例说明。 • 说出几种DNA聚合酶II的转录因子及其识别序列和DNA结合域的结
构特征。 • 真核生物转录前水平的基因调节主要有哪些方式？ • DNA甲基化对基因表达的调控机制 • iRNA的概念及其对基因表达的调控 • 比较真核生物和原核生物转录水平调控与翻译水平调控的异同点
第五章 原核生物表达调控
• 名词：操纵子，弱化子，降解物抑制作用， 魔斑核苷酸
• 简述代谢物对基因表达调控的两种方式 • 什么是操纵子学说？ • 简述乳糖操纵子的调控模型 • 当环境中没有色氨酸时，分别阐述阻遏蛋
白和弱化子是如何调控色氨酸操纵元的。
第六章 真核生物表达调控
• 名词解释：顺式作用元件，反式作用因子，启动子，增强子，基 因表达，看家基因，RNAi，SiRNA，miRNA
第一章 绪论
• 中心法则 • 分子生物学发展史中重要的事件？
第二章 基因、染色体和DNA
• 名词：半保留复制，半不连续复制，转座子 • 基因概念的发展和演变 • 原核生物和真核生物聚合酶 • DNA复制的过程 • DNA修复 • DNA转座
第三章 RNA转录
• 名词解释：编码链、模板链、剪接、剪接体、RNA编辑、 指导RNA、GT-AG规则、核酶、套索结构
阿拉伯糖操纵子简介机制
阿拉伯糖操纵子操纵子（operon），又称操纵组或操纵元，主要在原核生物及线虫动物门出现，由Ja cob和Monod于1961年所发现。
我们可以这样简单的理解，就是在细菌的基因组中，往往相关的基因聚集、串联在一起，形成一个基因簇，他们编码同一代谢途径中的不同酶，共同表达，共同调控，构成表达和调控的基本形式，这种单元就称为操纵子。
它是一组关键的核苷酸序列，包括了一个操纵基因，一个启动子，及一个或以上的结构基因的基元，结构基因编码多肽链，其表达受操纵基因的控制，而操纵基因又受调控基因的产物调控因子的控制。
阿拉伯糖（arabinose）是一个可以为代谢提供碳源的五碳糖。
在大肠杆菌中阿拉伯糖的降解需要3个基因：araB、araA和araD，它们形成一个基因簇，简写为araBAD，除了这个结构基因araBAD，阿拉伯糖操纵子还包含两个启动子（PBAD 、PC）、两个操纵基因（araO2、araO1）、一个CAP结合位点以及一个araI位点（附图）。
另外，由调控基因araC编码的调控因子araC蛋白通过两种异构体显示正、负调节因子的功能，Pr是起阻遏作用araC蛋白的构型，可以与操纵基因araO2和araI位点形成阻遏环（DNA回文结构），Pi是起诱导作用araC蛋白的构型，其与cAMP-CAP共同作用下起始PBAD调控的结构基因的表达。
AraBAD基因和araC基因的转录是分别在两条链上以相反的方向进行的，araBAD基因簇从启动子PBAD 开始向右进行转录，而araC基因则是从Pc向左转录。
当葡萄糖存在而无阿拉伯糖时，cAMP-CAP缺乏，araC蛋白为处于Pr构型，araC蛋白与操纵基因araO2以及araI位点结合形成阻遏环，使PBAD启动子处于关闭状态，有效阻遏araBAD的转录。
当葡萄糖不存在而有阿拉伯糖时，cAMP-CAP丰富，araC蛋白（Pr构型）与阿拉伯糖相结合改变为Pi构型，ar aC蛋白（Pi构型）分别与操纵基因araO1以及araI位点相结合，阻遏环被破坏。
分子生物学 复习提纲
分子生物学复习提纲免责声明：本资料仅供临床医学10级学习交流使用，基本覆盖上课重点。
由于课程的特殊性，特列成专题形式，个专题中重复部分在相应专题中都会覆盖。
凡应只使用本资料应试而造成的一切不良后果，均由使用者承担，本人不承担任何责任。
第一讲基因表达调控（转录水平的调节是基因表达调控的关键）分子生物学：是以生物大分子为研究对象，从分子水平去研究并解释一切生物学现象并在分子水平上改造和利用生物的一门新兴科学。
基因：编码RNA或蛋白质的全部核苷酸序列，包括结构基因和调控基因。
基因组：细胞或生物体中一套完整单倍体的遗传物质的总和，包括所有的基因和基因间区。
结构基因：编码RNA或蛋白质的核苷酸序列。
（原核：多顺反子、无内含子；真核：单顺反子、有内含子）转录单位：从启动子到转录终止子之间的DNA节段。
基因表达：是指DNA携带的遗传信息通过转录传递给RNA，mRNA通过翻译将基因的遗传信息在细胞内得以表达，合成具有生物功能的各种蛋白质的过程。
基因表达调控：是指对基因组中某一基因或一些功能相近的基因表达开启、关闭和表达强度的直接调节。
遗传密码：mRNA上按5’到3’方向排列的每三个核苷酸称遗传密码。
内含子：DNA或RNA中的非编码序列。
外显子：DNA或RNA中的编码序列。
多顺反子：一个结构基因转录产生一条mRNA ,编码几条功能相关的多肽链。
单顺反子：一个结构基因转录产生一条mRNA ,编码一条多肽链的生成。
启动子：是转录开始时RNA聚合酶识别、结合并开始转录起始所需的一段DNA序列。
终止子：提供转录终止信号的一段DNA序列。
增强子：能加强其上游或下游基因转录的DNA序列。
SD序列：mRNA5’端在起始密码子AUG 上游3～11bP处，含A-G 短序列，容易与16S r RNA3’-端含U-C 序列互补配对，称为SD 序列，它对mRNA与核糖体的有效结合并翻译至关重要。
开放阅读框ORF：始于起始密码子并终于终止密码子的一串密码子所组成的核苷酸序列。
6-1阿拉伯糖操纵子
4. However genetically both AraI and AraO2 needed to inhibit BAD expression - proposed that Ara C protein binds simultaneously to AraI and AraO2.
When arabinose present, BAD expression is enhanced but C-protein synthesis still repressed. (absence of glucose, hi cAMP) a. Under this condition still see footprinting at same three sites of DNA. Found under this condition, CAP site is also bound with CAP protein and cAMP (so Cprotein can act either as an repressor or an activator depending on presence of arabinose.） ） b. Analysis of the DNA structure indicates C-protein forms a loop in the DNA when the CAP site is not filled.
的碳源，可以诱导ara ara操纵子 阿拉伯糖作为E.Coli的碳源，可以诱导ara操纵子 的转录。当细胞中葡萄糖水平高（导致cAMP处于低浓度） 的转录。当细胞中葡萄糖水平高（导致cAMP处于低浓度） cAMP处于低浓度 和阿拉伯糖水平低时，AraC阻遏araB，araA，araD的转录。 和阿拉伯糖水平低时，AraC阻遏araB，araA，araD的转录。 阻遏araB 的转录
分子生物学期末复习资料
、分子生物学期末复习资料检疫1111班）考试题型：1、单项选择（1分/题，共50题）；2、多项选择（分/题，共10题）；3、名词解释（2分/题，共5题）；4、问答题（共15分，4题）；5、论述题（共10分，1题）·第二章基因与基因组一、基因的概念（一）基因概念的发展1、孟德尔：一个因子决定一种性状。
2、摩尔根：性状单位，突变单位和交换单位。
3、顺反子：功能单位，决定一条多肽链的表达4、操纵子：基因表达调控单元（原核）•`•结构基因、调节基因（可表达）•控制基因（启动基因和操纵基因）（二）现代基因概念的发展1、重叠基因：一个基因包含或部分包含另一基因2、断裂基因：内部含间隔区，即由外显子和内含子互相间隔组成的嵌合体3、跳跃基因：转座元件，可移动遗传元件4、假基因：拟基因，没有功能，序列与功能基因相似。
（三）基因的分子生物学定义、是编码多肽链或RNA的DNA片段，包括编码序列：外显子(exon)、插入序列：内含子(intron)、侧翼序列：含有调控序列（四）基因组基因组：一个细胞或病毒的全部遗传信息二、病毒基因组1、病毒基因组核酸的类型（7种）双链DNA（dsDNA）病毒；单链DNA（ssDNA）病毒；双链RNA（dsRNA）病毒；单链正链RNA病毒；单链正链RNA病毒；逆转录RNA病毒；逆转录DNA病毒2、病毒基因组的特点•一种核酸，DNA/RNA ，线性或环形•…•大小相差很大；•一般为单拷贝；•一条或几条核酸链；•连续或间隔；•编码序列大于90%；•相关基因往往丛集形成一个功能单位或转录单元；•有重叠基因。
三、原核生物基因组,1、原核生物基因组特点（1）一般由一条环状双链DNA分子组成；（2）通常只有一个DNA复制起点；（3）结构基因大多组成操纵子；（4）编码序列不重叠（5）没有内含子（6）编码序列（结构基因）在基因组中所占比例较大，基因密度非常高（非编码—调控序列）（7）结构基因多为单拷贝，rRNA基因为多拷贝；[（8）有编码同工酶的同基因（isogene）（9）转座现象：插入序列和转座子等（10）具有多种功能识别区域（往往具有特殊的序列，并且含有反向重复序列。
分子生物学复习资料精选全文
可编辑修改精选全文完整版分子生物学复习资料名词解释：复制叉：复制时，双链DNA要解开成两股链分别进行，所以，这个复制起点呈现叉子的形式，被称为复制叉。
复制子：单独复制的一个DNA单元被称为一个复制子，是一个可移动的单位。
一个复制子在任何一个细胞周期只复制一次。
Klenow片段：用枯草杆菌蛋白酶处理大肠杆菌DNA聚合酶而从全酶中除去5’-3’外切酶活性的肽段后的大片段肽段。
外切酶：是一类能从多核苷酸链的一端开始按序催化水解3、5-磷酸二酯键，降解核苷酸的酶。
内切酶：是一种能催化多核苷酸的链断裂的酶，只对脱氧核糖核酸内一定碱基序列中某一定位置发生作用，把这位置的链切开。
前导链：在DNA复制过程中，与复制叉运动方向相同，以5＇-3＇方向连续合成的链。
冈崎片段：在DNA复制过程中，前导链连续合成，而滞后链只能是断续的合成5’-3’的多个短片段，这些不连续的片段称为冈崎片段。
端粒：是真核生物线性基因组DNA末端的一种特殊结构，它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。
端粒酶：是负责染色体末端(端粒)复制,是由 RNA 和蛋白质组成的核糖核蛋白.其中的 RNA 成分是端粒复制的模板.(因此端粒是逆转录酶) 作用:维持端粒长度.DNA复制参与的酶和蛋白：拓扑异构酶，解链酶，单链结合蛋白（SSB蛋白）,引发酶，DNA聚合酶，DNA连接酶。
线性DNA末端复制方式：1）环化；2）末端形成发卡结构；3）某些蛋白质的启动。
DNA修复的方式：错配修复，切除修复，重组修复，DNA直接修复，SOS反应。
AP位点：所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶，它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键，在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点，统称为AP位点。
AP修复：DNA分子中一旦产生了AP位点，AP核酸内切酶就会把受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开，并移去包括AP位点核苷酸在内的小片段DNA，由DNA聚合酶Ⅰ合成新的片段，最终由DNA连接酶把两者连成新的被修复的DNA链。
分子生物学复习提纲
分子生物学一、名词解释1. 中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。
也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程。
2. 半保留复制是亲代的两条链解开，每条链作为新链的模板，从而形成两个子代DNA分子，每一个子代DNA分子包含一条亲代链和一条新合成的链。
3. 重组除了被复制之外，细胞DNA还能发生重排，产生具有不同架设甚至新基因的新分子。
这一性质被泛称为重组。
4. 突变DNA序列中可遗传的改变称为突变。
5. 等位基因同源染色体含有以相同顺序出现的相同基因，这些基因不一定完全相同，他们在序列和功能上可能有少许差异，这些基因被称为等位基因6. 同源染色体在二倍体生物中对等的染色体叫做同源体或同源染色体。
二、选择题1. RNA聚合酶核心酶α、β和β’ 亚基一起构成了RNA聚合酶核心。
2. 碱基比例计算①双链DNA分子中,两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等,各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1．②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C③双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数.即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数.④双链的DNA分子中,A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T 占该链碱基总数的比例3. PCR程序设定长的引物，非常容易引起发夹结构，或者其他互补情况，最后形成二聚体，引物CG含量到55%会稳定很多。
PCR聚合酶链式反应，用于体外扩增所需要的目的片段。
①DNA一般为双链。
首先，我们需要把它进行解链，从而产生两条单链，让引物结合上去。
达到复制的目的。
一开始我们设置的高温，刚好能够使得DNA双链解体。
约94~98℃，用3到5min即可。
此反应中我们用的TAQ酶，嗜热杆菌中提取的DNA聚合酶，也是高温启动的，初始的高温适合其开始在体系中的活性，但是约15分钟的高温会导致其半衰期，从而失去活性，使得反应效率降低，所以高温的时间不宜过长。
分子生物学复习提纲资料讲解
分子生物学复习提纲1绪论证明基因就是DNA的实验。
中心法则的内容2 核苷酸的组成与结构（DNA RNA 组成结构）Chromosome Genome chromatin nucleotide pyrimidine purine Histon e真核细胞染色体的组成组蛋白的性质构成染色体的非组蛋白C value C value paradox Overlapping genes真核细胞DNA序列大致可分为3类：不重复序列中度重复序列高度重复序列Nucleosome组成DNA包装成染色体的过程chromatin structure 10nm fiber 30nm fiber原核细胞DNA的特点Semiconservative replication Replicon Semidiscontinuous replication SSB 蛋白DNA helicase Okazaki fragment PrimaseDNA的一级结构二级结构的特点A－B－Z－DNA的比较Z－DNA如何调控转录的DNA的高级结构为什么在DNA中通常只发现A—T和G—C碱基配对？那些条件可以促使DNA退火？DNA复制的主要方式（线性环状分几种类型）复制的起点方向速度原核生物复制的特点、过程DNA polymerase（原核真核）Klenow 酶DNA repair大肠杆菌中DNA的修复系统Mismatch repair Base excision repair Nucleotide excision repair Direct repair SOS repairTransposon 分类结构特征转座机制遗传效应真核生物中的转座子Ac element Ds element3转录Transcription translation sense strand coding strand template strand antisense strand Antisense gene Pseudogene initiator转录的基本过程（模板识别起始延伸终止）RNA polymerase 组成core enzyme holoenzyme σ亚基真核生物种三类RNA polymerase转录起始复合物的转换Promoter terminator transcription unit transcription factor core promoter initiation elongation termination转录起点真核原核生物启动子的结构原核生物转录的过程真核生物RNA polymerase I RNA polymerase II RNA polymerase III的启动子的结构RNA polymerase II 指导的基因转录过程-10 -35 区的最佳距离Enhancer 特点功能Upstream promoter element upstream activating sequence真核生物与原核生物mRNA的特征比较Cap ployA Cistron依赖、不依赖ρ因子的终止子抗终止作用Intron exon RNA splicing heterogeneous nuclear RNA ORF、splicesomeAlternative splicing生物体内的内含子的种类不同内含子的加工机制RNA editing snoRNA RNA processing Ribozyme GU-AG rule hnRNP4 翻译cognate RNA genetic codon mutation frameshift mutation Nonsense mutation codon biasinitiation codon terminator codon null mutation密码的性质简并性degeneracySynonymous codon wobbletRNA的结构种类ribosome 结构功能氨酰tRNA合成酶作用机制rRNA 种类为什么rRNA和tRNA分子比mRNA分子稳定？翻译的机制protein translocation 蛋白质前提的加工修饰蛋白质合成抑制剂蛋白质的转运降解Ubiquitin Molecular chaperone Signal peptide leader peptide5 原核真核基因表达调控Constitutive expression Negative regulation Repressor induction repression Regulator gene AttenuationGene expression coactivator inducer inducible gene negative/positive control negative/positive inducible Negative/positive repressible regulator gene structural gene pppGpp（ppGpp）operon operatorLactose operon 结构调控机制色氨酸操纵子的结构及调控机制Leucine zippe zinc fingercis-acting elements trans-acting factor Transcription factor Gene family interrupted gene euchromatin gene cluster housekeeping gene hypersensitive site真核生物DNA水平上的基因表达调控染色质结构对基因表达的影响基因的丢失基因的扩增基因的重排DNA的甲基化DNA甲基化乙酰化与基因的活性调控真核生物与原核生物在基因转录、翻译及DNA空间结构方面存在的差别？常见的顺式作用元件有哪些怎样作用的转录因子的DNA结合域分别有哪些，各自的作用特点是什么？分子生物学研究方法及实验技术cloning RNAi cDNA/genomic library Gene chip Transformation Hybridization Proteome probeYeast artificial chromosome plasmid Physical map ligation cloning vector expression vectorVector PCR blotting Restriction and modification DNA ligase denaturation endonuclease gene knockout蓝白斑筛选（α互补实验）重组DNA操作的基本步骤是什么基因工程中良好载体的条件分子杂交的原理southern northern blotting步骤基因工程常用的几种酶各自的作用特点质粒DNA 基因组DNA 提取的方法有哪些提取过程中常见试剂的作用PCR反应过程反应体系基本要素组成利用双脱氧末端终止法（Sanger法）测定DNA一级结构的原理与方法？对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面？。
分子生物学考试大纲
第一部分课程性质与目标一、课程性质和特点《分子生物学》课程是我省高等教育自学考试生物工程专业（独立本科段）的一门重要的专业必修课程，通过本课程的学习要求学生熟知核酸（尤其是DNA）的基本生物化学特性，生物信息的储存、传递与表达过程，特别是基因的一般结构与生物功能，基因表达的调控原理。
掌握分子克隆与DNA重组的基本技术与原理，了解现代分子生物学基本研究方法，了解基因治疗与人类基因组计划、克隆技术的新成果和新进展。
激发学生对生命本质探索的热情，培养具备生命科学的基本知识和较系统的生物技术及其产业化的科学原理和工艺技术过程的基本理论和基本技能，能在生物产业领域的公司、工厂等企业单位从事生物工程及其高新技术产品生产、开发研究和企业经营管理工作的高级应用人才。
本课程在内容上共分十章，第一章介绍了分子生物学研究的主要内容及发展简况。
第二章是染色质、染色体、基因和基因组，重点介绍了遗传物质的分子结构、性质和功能，重点介绍了核酸的结构、功能、变性、复性和杂交等基本概念，也介绍了病毒核酸的相关知识和反义技术特点。
染色质和染色体的形态、组成和功能，基因的概念、功能和基本特征，基因组的概念、结构特点及有关基因组研究中基本理论和内容。
DNA的复制、突变、损伤和修复，主要介绍了DNA复制的过程、基因突变损伤和修复功能转座子结构特征和转座机制、以及遗传重组的机制。
第三、四章主要从动态角度探讨了遗传物质的运动的基本规律。
第三章是转录，重点介绍了转录的基本原理、转录过程及转录后加工过程和机制。
第四章是蛋白质的翻译，内容包括遗传密码、蛋白质合成、蛋白质的运转及蛋白质合成后的折叠和修饰加工，最后从应用的角度介绍了功能蛋白质研究的最新进展。
第五章介绍了分子生物学目前常用的基本研究方法。
第六、七章是基因表达的调控，分别从原核生物和真核生物两方面介绍了基因表达在转录和翻译水平上调控的机制。
第八章主要介绍了一些人类疾病的分子机制，以及基因治疗的概念。
分子生物学复习提纲剖析
分子生物学复习提纲免责声明：本资料仅供临床医学10级学习交流使用，基本覆盖上课重点。
由于课程的特殊性，特列成专题形式，个专题中重复部分在相应专题中都会覆盖。
凡应只使用本资料应试而造成的一切不良后果，均由使用者承担，本人不承担任何责任。
第一讲基因表达调控（转录水平的调节是基因表达调控的关键）分子生物学：是以生物大分子为研究对象，从分子水平去研究并解释一切生物学现象并在分子水平上改造和利用生物的一门新兴科学。
基因：编码RNA或蛋白质的全部核苷酸序列，包括结构基因和调控基因。
基因组：细胞或生物体中一套完整单倍体的遗传物质的总和，包括所有的基因和基因间区。
结构基因：编码RNA或蛋白质的核苷酸序列。
（原核：多顺反子、无内含子；真核：单顺反子、有内含子）转录单位：从启动子到转录终止子之间的DNA节段。
基因表达：是指DNA携带的遗传信息通过转录传递给RNA，mRNA通过翻译将基因的遗传信息在细胞内得以表达，合成具有生物功能的各种蛋白质的过程。
基因表达调控：是指对基因组中某一基因或一些功能相近的基因表达开启、关闭和表达强度的直接调节。
遗传密码：mRNA上按5’到3’方向排列的每三个核苷酸称遗传密码。
内含子：DNA或RNA中的非编码序列。
外显子：DNA或RNA中的编码序列。
多顺反子：一个结构基因转录产生一条mRNA ,编码几条功能相关的多肽链。
单顺反子：一个结构基因转录产生一条mRNA ,编码一条多肽链的生成。
启动子：是转录开始时RNA聚合酶识别、结合并开始转录起始所需的一段DNA序列。
终止子：提供转录终止信号的一段DNA序列。
增强子：能加强其上游或下游基因转录的DNA序列。
SD序列：mRNA5’端在起始密码子AUG 上游3～11bP处，含A-G 短序列，容易与16S r RNA3’-端含U-C 序列互补配对，称为SD 序列，它对mRNA与核糖体的有效结合并翻译至关重要。
开放阅读框ORF：始于起始密码子并终于终止密码子的一串密码子所组成的核苷酸序列。
分子生物学复习资料-绝对重点
分子生物学复习资料（第一版）一名词解释1 Southern blot / Northern blot—DNA斑迹法 / RNA转移吸印技术。
是为了检测待检基因或其表达产物的性质和数量（基因拷贝数）常用的核酸分子杂交技术。
二者均属于印迹转移杂交术，所不同的是前者用于检测DNA样品；后者用于检测RNA样品。
2 cis-acting element / trans-acting factor—顺式作用元件 / 反式作用因子。
均为真核生物基因中的转录调控序列。
顺式作用元件是与结构基因表达调控相关、能被基因调控蛋白特异性识别和结合的特定DNA序列，包括启动子和上游启动子元件、增强子、反应元件和poly（A）加尾信号。
反式作用因子是能与顺式作用元件特异性结合、对基因表达的转录起始过程有调控作用的蛋白质因子，如RNA 聚合酶、转录因子、转录激活因子、抑制因子。
3VNTR / STR—可变数目串联重复序列 / 短串联重复。
均为非编码区的串联重复序列。
前者也叫高度可变的小卫星DNA，重复单位约9～24bp,重复次数变化大,变化高度多态性；后者也叫微卫星DNA，重复单位约2～6 bp，重复次数约10～60次，总长度通常小于150bp 。
（参考第7题）4 viral oncogene / cellular oncogene—病毒癌基因 / 细胞癌基因。
病毒癌基因指存在于逆转录病毒中、体外能使细胞转化、体内能导致肿瘤发生的基因；细胞癌基因也叫原癌基因，指存在于细胞内，与病毒癌基因同源的基因序列。
正常情况下不激活，与细胞增殖相关，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高等保守。
当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。
第1 页/共16 页5 ORF / UTR—展开阅读框 / 非翻译区。
均指在mRNA中的核苷酸序列。
前者是特定蛋白质多肽链的序列信息，从起始密码子开始到终止密码子结束，决定蛋白质分子的一级功能；后者是位于前者的5＇端上游和3＇端下游的、没有编码功能的序列，主要参加翻译起始调控，为前者的多肽链序列信息改变为多肽链所必须。
阿拉伯糖操纵子
❖araC 基因负控阻遏调节 (自调控)
当细胞内没有AraC蛋白时，由Pc启动子起始araC 基因转录 当AraC的浓度超过40个拷贝/细胞，就与araO1结 合而调控自身的合成，抑制araC基因的转录
III. 营养状况对ara操纵子活性的影响
当AraC蛋白以正调控因子作用时，起始转录还需要 cAMP-CRP的共同参与。
• AraC蛋白的两种形式
AraC蛋白作为PBAD活性正、负调节因子的双 重功能是通过该蛋白的两种异构体来实现
Pr形式
Pi形式
araO2
araI AraC
阻遏 araPBAD
araO2
araI
AraC
激活 araPBAD
阿拉伯糖操纵子的结构
基因的排列序列与代谢途径中酶的作用序列不同
阿拉伯糖操纵子的调控
araBAD和araC基因的转录是分别在两条链上以相反的方向进行的。
AraC, +/-阿拉伯糖:阻遏物 araPC
AraC: 阻遏物, - 阿拉伯糖 激活物, +阿拉伯糖
CAP-cAMP: 激活物
araPBAD
araC 调节基因
EXAMPLES: -araBAD when AraC binds to araI1/araI2 (ligand: arabinose)
-CAP (ligand: cAMP)
3.阻遏蛋白LexA的降解与细菌中的SOS应答
当细菌DNA遭到破坏时，细菌细胞内会启动一 个被称为SOS的诱导型DNA修复系统，参与 SOS DNA修复系统的许多基因分散在染色体的 各个部位，同时受LexA阻遏蛋白的抑制。平时 表达量很低。
现代分子生物学考试复习资料
现代分子生物学考试复习资料一、绪论1分子生物学：在分子水平上研究生命现象的科学。
通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。
2、1953年Watson 和Crick提出DNA双螺旋模型3、分子生物学研究内容：DNA重组技术（基因工程）、基因表达的调控、生物大分子的结构和功能研究、基因组、功能基因组与生物信息学研究二、染色体与DNA核小体：由H2A、H2B、H3和H4四种组蛋白各两个分子组成八聚体和大约200 bp的DNA 区段组成。
组蛋白：分为5种类型(H1，H2A，H2B，H3，H4)，其特性如下：1、进化上的极端保守性;2、无组织特异性;3、肽链上氨基酸分布的不对称性；4、组蛋白的修饰作用包括甲基化、乙基化和磷酸化；5、富含赖氨酸的组蛋白H5C值（C value）一种生物单倍体基因组所含DNA的总量。
C值反常现象也称为C值谬误。
指C值往往与种系的进化复杂性不一致的现象，即基因组大小与遗传复杂性之间没有必然的联系，某些较低等的生物C值却很大，如一些两栖动物的C 值甚至比哺乳动物还大。
基因：编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位，是染色体或基因组的一段DNA序列真核生物基因组的结构特点：1 真核基因组庞大一般都远大于原核生物基因组,2真核基因有断裂基因,即有内含子,3转录产物是单顺反子,4非编码区域多于编码区域.，占90％以上5有大量顺式作用元件。
包括启动子、增强子、沉默子等6有大量重复序列7有大量的DNA多态性8具有端粒结构原核生物基因组的特点：1基因组很小DNA含量少,2有重叠基因,转录产物是多顺反子,3结构简练,大部分都是编码区域,4DNA一般不与蛋白质结合5存在转录单元，转录形成多顺反子mRNA单顺反子：只编码一个蛋白质的mRNA;多顺反子mRNA:两个以上相关基因串在一起转录所得到的信使核糖核酸(mRNA)，由DNA链上的邻位顺反子所界定;顺式作用元件：存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列。
《阿拉伯糖操纵子》课件
阿拉伯糖操纵子与其他基因表达调控元件的相互作用
转录因子
研究阿拉伯糖操纵子如何受到转录因 子的调控，以及转录因子如何与其他 调控元件相互作用，共同调节基因的 表达。
染色质重塑
探讨阿拉伯糖操纵子如何通过染色质 重塑来影响基因的表达，以及染色质 重塑与其他调控机制之间的相互作用 。
05
阿拉伯糖操纵子的未来展望
当环境中存在乳糖时，乳糖会与阻遏蛋白结合，使其失去活性，解除对结构基因的 抑制，诱导相关酶的合成。
此外，阿拉伯糖操纵子还受到葡萄糖的抑制，当细胞内葡萄糖浓度过高时，会通过 未知机制抑制环腺苷受体蛋白的活性，从而抑制结构基因的表达。
02
阿拉伯糖操纵子的调控机制
阿拉伯糖的诱导作用
阿拉伯糖的诱导作用是指当阿 拉伯糖存在时，能够诱导阿拉 伯糖操纵子表达的现象。
通过调节阿拉伯糖操纵子的表达，可以控制微生物的代谢产 物，从而生产出具有特定活性或功能的药物。例如，利用阿 拉伯糖操纵子调控微生物的次级代谢产物，可以生产抗生素 、抗癌药物等。
阿拉伯糖操纵子在生物燃料生产中的应用
生物燃料是指利用生物质资源生产的燃料，如乙醇、生物 柴油等。阿拉伯糖操纵子在生物燃料生产中也有着重要的 应用。
阿拉伯糖操纵子在解决全球性挑战中的潜在作用
粮食安全问题
通过研究和利用阿拉伯糖操纵子 ，可以开发出抗逆、抗病、高产 的转基因作物，提高粮食产量和 质量，为解决全球粮食安全问题
提供有力支持。
气候变化问题
阿拉伯糖操纵子的研究可以为生 物固碳和减排提供新的思路和方 法，有助于减缓气候变化的影响
。
人类健康问题
转录活性。
在没有阿拉伯糖的情况下，阻遏 蛋白与操纵序列结合，导致操纵
子基因的表达受到抑制。
《阿拉伯糖操纵子》课件
糖价将受供给、需求和大宗商品市场
糖业的发展趋势
2
整体走势的影响，需密切关注产量、
消费、国际贸易等因素。
随着全球对可持续发展和健康生活的
关注增加，糖业将面临更多的挑战和
机遇。
3
市场演变
糖价操纵将继续存在，监管与投资者
应对策略的不断升级将对糖市发展产
生重要影响。
结语
1
糖价操纵的危害
阿拉伯糖的供给来影响全
的不稳定性，对其他糖类
受到市场操纵的影响。
球糖价，从中获得巨额利
产品和相关行业带来严重
益。
影响。
糖价操纵的手段
手段一：大宗交易
手段二：信息操作
手段三：虚构糖价
通过大宗交易市场进行糖价
利用虚假信息发布或者操纵
通过人为造成的糖价波动，
操纵，增加交易量以影响市
市场预期，干扰市场信息传
《阿拉伯糖操纵子》PPT课件
# 阿拉伯糖操纵子
## 介绍
- 阿拉伯糖是世界上最重要的糖类产品之一，产自阿拉伯半岛。
- 糖价操纵指的是通过操纵市场供求关系来控制糖价。
糖价操纵与阿拉伯糖
关系紧密
利益因素
市场影响
阿拉伯糖种植在独特的环
阿拉伯糖操纵者通过控制
糖价操纵会导致全球市场
境中，其供给受限，容易
制造投资者对市场供求关系
场供求关系，进而控制糖价
递，进而影响投资者的决策
的错觉，达到操纵糖价的目
的波动。
和市场供求关系。
的。
防范糖价操纵
1
监管机构的作用
加强糖价交易市场监管，建立监管机制和规则，加强对市场操纵行为的打击力度。
阿拉伯糖操纵子的结构和功能
阿拉伯糖操纵子的结构和功能阿拉伯糖操纵子是一种在大肠杆菌中存在的基因组合，它可以在阿拉伯糖存在时调控阿拉伯糖的转运和代谢。
阿拉伯糖操纵子由调节基因araC和结构基因araBAD组成，它们分别位于大肠杆菌基因组上的araC和araBAD 区域。
araC基因与操纵子相反方向转录，而araBAD基因与操纵子同向转录。
araC基因编码了一种转录调节蛋白AraC，它可以与阿拉伯糖结合，改变其构象和功能。
araBAD基因编码了三种酶：阿拉伯糖异构酶（AraA）、阿拉伯糖激酶（AraB）和阿拉伯糖醛脱氢酶（AraD），它们可以将阿拉伯糖转化为可进入解糖途径的代谢物。
调控机制阿拉伯糖操纵子的调控机制是一种正反馈调控，即当细胞内有阿拉伯糖时，操纵子被激活，而当细胞内没有阿拉伯糖时，操纵子被抑制。
这种调控机制主要依赖于AraC蛋白和阿拉伯糖的相互作用。
AraC蛋白有两种构象：Pr和Pi。
Pr构象的AraC蛋白可以与操纵子上的O2和I位点结合，形成一个回环结构，阻止RNA聚合酶与PBAD启动子结合，从而抑制araBAD基因的转录。
Pi构象的AraC蛋白可以与操纵子上的O1和I位点结合，打开回环结构，允许RNA聚合酶与PBAD启动子结合，从而激活araBAD基因的转录。
当细胞内没有阿拉伯糖时，AraC蛋白以Pr构象存在，抑制araBAD 基因的转录，节省能量。
当细胞内有阿拉伯糖时，AraC蛋白与阿拉伯糖结合，转变为Pi构象，激活araBAD基因的转录，利用阿拉伯糖作为碳源。
应用价值阿拉伯糖操纵子作为一种典型的原核基因表达调控系统，在生物工程和生物技术等领域有着广泛的应用价值。
例如：•阿拉伯糖操纵子可以作为一种诱导表达系统，用于异源基因或重组蛋白的表达。
通过添加或去除阿拉伯糖，可以控制目标基因或蛋白在大肠杆菌中的表达水平和时间。
•阿拉伯糖操纵子可以作为一种遗传工具，用于大肠杆菌基因组的编辑。
通过利用pCas和pTargetF等质粒，可以实现对目标基因的敲除或敲入。
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━阿拉伯糖操纵子——ara操纵子——诱导物：阿拉伯糖
–AraC蛋白——阻遏蛋白Pr
–AraC蛋白结合阿拉伯糖——激活蛋白Pi
–存在阿拉伯糖时，转录出araBAD mRNA
–葡萄糖存在时，cAMP-CRP少，P（BAD）起始的不转录
–即RNA聚合酶在AraC蛋白和cAMP-CRP共同作用下可结合操纵子DNA
━大肠杆菌阿拉伯糖操纵子结构
■ 调节基因araC ——合成AraC蛋白，同时显示正、负调节因子功能
■ 启动基因Pc ——Pc +P（BAD），Pc囊括araO1
■ 操纵基因araO2——结合阻遏蛋白Pr
■ 操纵基因araO1——全区可结合激活蛋白Pi
■ CRP结合位点——结合cAMP-CRP复合物
■ 操纵基因araI ——上半区可结合Pr与全区可结合Pi
■ 结构基因araB ——核酮糖激酶
■ 结构基因araA ——L-阿拉伯糖异构酶
■ 结构基因araD ——L-核酮糖-5-磷酸-4-差向异构酶
━在DNA上的排列：
araC—araO2—araO1—CRP结合位点—araI—araBAD
━详细
①没有AraC蛋白时，Pc启动子起始araC基因转录，翻译出阻遏蛋白Pr
②低阿拉伯糖，高葡萄糖时：CRP结合位点没有cAMP-CRP结合，阻遏蛋白Pr结合在araO2和araI的上半区，并形成回转结构，araBAD基因不表达。
③高阿拉伯糖，低葡萄糖时：阿拉伯糖结合阻遏蛋白Pr改变构象为激活蛋白Pi，Pi结合在araO1和araI区，回转结构破坏，cAMP-CRP结合在CRP结合位点，两者共同作用下，P（BAD）结构基因表达。
整理：灵魂的心碎更多内容请联系linghundexinsui@。