第6章原核基因表达调控

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2.2 乳糖操纵子的调控模型
2.2.1 乳糖操纵子的负调控 2.2.2 乳糖操纵子的正调控
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2.2.1 乳糖操纵子的负调控
(1) 负调控位点---操纵基因 ① 位置; ② 序列特征
(2) 调节因子---阻抑物 ① 结构特征; ② 活性控制
(3) 阻抑物与操纵基因的作用分析 (4) 乳糖操纵子的负控诱导系统
第六章 原核基因表达调控
Control of gene expression in prokaryote
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主要内容
1概 述 2 乳糖操纵子 3 色氨酸操纵子 4 应急应答 5 RNA对基因表达的调控 6 翻译对基因表达的调控 7小 结
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1概述
1.1 几个基本概念 1.2 基因或操纵子表达调控水平 1.3 调控的类型与特点
Repressor maintains the lac operon in the inactive condition by binding to
the operator. The shape of the repressor is represented as a series of
connected domains as revealed by iths crystal structure
激活剂来实现对基因或操纵子表达的调控 。 阻遏(repression):
通过小分子辅阻遏物参与,使激活剂失活或活化 阻抑物来实现基因或操纵子不表达的调控。
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1. 2 表达调控水平
1.2.1 转录水平 (1) DNA的结构 (2) RNA聚合酶的功能 (3) 蛋白因子及其他小分子配基的相互作用
1.2.2 转录后水平 (1) 翻译的起始、延伸及终止 (2) 蛋白质产物的加工、修饰、折叠及转运
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Lac阻抑物的活性控制
Inducer changes the structure of the core so that the headpieces of a repressor dimer are no longer in an orientation that permits binding to DNA.
反式作用因子（trans-acting factor）:
能从合成地点扩散到其它场所对其他基因的表达起调 控作用的蛋白质因子（有时为RNA）。发挥作用的过 程称反式作用。
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1.1.2 结构基因与调控基因
结构基因（structural gene） 编码各类具有不同结构和功能的蛋白质和RNA的
基因。 调控基因（regulator gene） 编码蛋白质或RNA来调节其他基因表达的基因。
The lac operator has a symmetrical sequence. The sequence is numbered relative to the startpoint for transcription at +1.
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Lac阻抑物的结构特征
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N end
C end
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阻抑物与操纵基因的作用分析
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Lac repressor binds strongly and specifically to its operator, but is released by inducer.
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Repression affects the sites at which repressor is bound on DNA
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The repressor tetramer consists of two dimers. Dimers are held together by
contacts involving core domain 2 as wehll as by the oligomerization helix. Th2e3 dimers are linked into the tetramer by the oligomerization interface.
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1.1 几个基本概念
1.1.1 顺式作用元件与反式作用因子 1.1.2 结构基因与调控基因 1.1.3 阻抑物、操纵基因与操纵子 1.1.4 正调控与负调控 1.1.5 诱导与阻遏
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1.1.1 顺式作用元件与反式作用因子
顺式作用元件（cis-acting element）:
不转变为其他形式（RNA或蛋白质）而只以DNA形 式在原来位置对基因表达起作用的DNA序列。发挥作 用的过程称顺式作用。
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1.1.3 阻抑物、操纵基因与操纵子
阻抑物（repressor）: 阻止基因表达的蛋白质，可与操纵基
因结合来阻止转录或结合RNA来阻止蛋白质的翻译。
操纵基因（operator）: DNA上的一个位点，阻抑物能与之
结合抑制相邻启动子起始转录。
操纵子（operon）: 细菌基因表达和调控的单位，包括结构 基因和能被调控基因产物识别的 DNA控制元件。
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1.1.4 正调控与负调控
正调控（positive control）: 调控因子通过与启 动子元件结合来激活基因的表达。
负调控（negative control）: 阻抑物与操纵基因 结合来阻止基因的表达。
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1.1.5 诱导与阻遏
诱导 (induction)： 通过小分子诱导物参与, 使阻抑物失活或活化
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Lac 操纵基因的位置
-5~+21 Repressor and RNA polymerase bind at sites that overlap around the transcription starthpoint of the lac operon. 19
Lac 操纵基因的序列特征
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11Biblioteka 1.3 调控类型与特点负控诱导系统 正控诱导系统 负控阻遏系统 正控阻遏系统
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1.3 调 控 类 型 与 特 点
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2 乳糖操纵子
2.1 乳糖操纵子的结构组成 2.2 乳糖操纵子的调控模型
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2.1 乳糖操纵子的结构组成
The lac operon includes cis-actihng regulator elements and protein-coding structural genes