分子生物学：第十章真核生物基因表达调控
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• 当细胞中有游离rRNA时，调节蛋白优先和rRNA结合；当rRNA被饱 和后，多余的调节蛋白就与mRNA上的结合位点结合，这些结合位点 靠近或包含SD序列，阻碍mRNA的翻译。
反义RNA（ antisense RNA ）的调控
• 反义RNA也叫：干扰mRNA的互补RNA（mic-RNA, mRNAinterfering complementary RNA ）。
• 仅仅依靠弱化作用，色氨酸的存在可以使转录水平抑制10倍，色氨 酸阻抑蛋白的作用可以抑制70倍，合在一起可抑制700倍。在His操 纵子中，弱化作用是唯一反馈调控机制。
第二节 严谨反应
当细菌发现它们处于很差的生长环境，缺乏足够的氨基酸来维持蛋白质 合成时，它们停止大部分代谢活动来保存能源，这种反应称为严紧反应 （或应急反应，stringent response） 严紧反应时，细胞产生两种非正常的核苷酸，在电泳时呈现两个特殊斑 点，称为魔点I和魔点II 两斑点分别为ppGpp（鸟苷四磷酸）和pppGpp （鸟苷五磷酸）
• 反义RNA的抑制机理：
• 细胞核中：反义RNA和正链RNA结合，形成双链，阻止正义 RNA的加工或转运。
• 细胞质中：反义RNA通常和mRNA5’端形成双链，抑制其翻译。
反义RNA的抑制机理：
• 反义RNA调节E.coli外膜蛋白变化
• 渗透压变化后E.coli外膜蛋白的变化
• 高渗透压时，omp C合成增多， omp F合成受抑制；
ppGpp的生成：
• 氨基酸缺乏时,刺激relA基因表达。relA编码严谨因子（ stringent factor ，SF ）。
• SF位于核糖体上，催化ATP转移焦磷酸给GTP或GDP，分别形成 pppGpp或ppGpp。
(p)ppGpp的作用：可能是严紧控制的关键
• 抑制rRNA和tRNA的转录 • 降低RNA聚合酶在转录合成mRNA时的延伸速度
H2-rh1是否表达受其上游一段995bp核苷酸DAN序列的排列方向所控制。 H2基因启动子位于该序列末端，995bp序列中有一个hin基因，其蛋白 产物可催化995序列的倒位。当启动子序列朝向H2基因时，H2-rh1表达； 倒位后，启动子背离H2基因，H2-rh1不表达，H1基因表达。
第四节 翻译水平调控
• RNA干扰机制
Dicer:将dsRNA 精确切割成siRNA(Small interfering RNA (siRNA)的酶. RISC：RNA 诱导的沉默复合物 (RNA - induced Silencing Complex ,RISC)
microRNA(miRNA)
• MicroRNA（miRNA）是近几年在真核生物中发现的一类内源性的具 有调控功能的码RNA，其大小长约20~25 nt，主要发挥基因转录后 水平调控作用。
蛋白质合成的自体调控
• RF2合成的自体调控
…CUU U GAC 25 26
• RF2充分时，核糖体A位到达第25个密码子后面的UGA时，RF2促成 肽链合成的终止。（不完全肽链，无RF2活性）。
• RF2不足时，核糖体向前划过一个核苷酸，继续合成第26个氨基酸， 直到此基因的最后的终止密码子。
• 核糖体蛋白合成的自体调控
第三节 基因重排调节
沙门氏菌鞭毛蛋白由不同基因编码： H1基因表达产生H1型鞭毛蛋白细菌处于I相 H2基因表达产生H2型鞭毛蛋白细菌处于II相 I相和II相细菌在细胞分裂时，以1/1000概率产生另一相的后代，称为相 变。
H1基因和H2基因位于染色体上不同区域。H2基因与另一个编码H1阻遏 蛋白的基因rh1紧密连锁，两个基因协同表达。沙门氏杆菌的相取决于 H2-rh1是否表达。
不同物种miRNA具有保守性
第十一章 真核 生物表达调控
真核生物染色质被包裹在细胞核内，基因的转录（核内）和翻译 （细胞质内）被核膜所隔开，核内RNA的合成与转运，细胞质中 RNA的剪接和加工等都属于真核生物基因调控的范围。
原核生物转录 后调控百度文库
第一节色氨酸操纵子
结构基因：包括色氨酸合成途径中相关的5个结构基因trpE 、trpD、 trpC 、trpB、 trpA。
启动子：Ptrp ，控制所有5个结构基因的表达。
弱第化作一用（节att色enu氨atio酸n）操纵子
• 在大肠杆菌中转录和翻译是紧密偶联的。前导肽编码序列位于序列1 内，两个色氨酸密码子位于互补序列1内，终止密码子位于1和2之间。
• 核糖体蛋白基因组成若干个操纵子。它们的表达与rRNA相协调是通 过调节蛋白实现的，这种调节蛋白都是核糖体蛋白本身，而且都是核 糖体上与rRNA结合的蛋白。
• mRNA与调节蛋白相结合的序列与rRNA与该蛋白结合的序列有很大 的同源性，二者都能与起调控作用的核糖体蛋白相结合，但结合能力 rRNA>mRNA。
RNA干扰（RNAi）的影响
• RNA干扰是外源或内源性双链RNA（dsRNA）触发同源mRNA 特异性降解，从而使相应基因沉默。（反义RNA是利用完全互 补的RNA与同源性mRNA杂交，封闭mRNA，阻断基因的表 达。）
• RNAi的重要特征包括Dicer切割产生小分子RNA和RNA诱导的 沉默结合(RNAinduced silencing complex, RISC)的形成。 RISC可以导致转录或转录后水平的基因沉默。
• 低渗透压时，omp F合成增多， omp C合成受抑制。
• omp C基因转录时，omp C上游有一段DNA序列，以相反的方向同时 转录一个174核苷酸的RNA，这RNA能与omp F的前导序列中44个核 苷酸（包括SD序列）以及编码区域(包括起始密码子AUG)形成杂合 双链，从而抑制了omp F mRNA的翻译。
• 在色氨酸丰富时，核糖体迅速翻译直接到达前导肽末端。由于核糖 体封闭了序列2，3-4发夹得以形成终止子结构，转录可能被终止， 转录不能进行到结构基因区域，结构基因的转录被关闭。这一过程 称为弱化作用。
• 在色氨酸缺乏时，由于缺乏色氨酸氨酰-tRNA，核糖体在序列1内停 滞，封闭了序列1，序列2-3形成发夹结构，终止子发夹不能形成， 转录可以继续到trpE及其下游。
反义RNA（ antisense RNA ）的调控
• 反义RNA也叫：干扰mRNA的互补RNA（mic-RNA, mRNAinterfering complementary RNA ）。
• 仅仅依靠弱化作用，色氨酸的存在可以使转录水平抑制10倍，色氨 酸阻抑蛋白的作用可以抑制70倍，合在一起可抑制700倍。在His操 纵子中，弱化作用是唯一反馈调控机制。
第二节 严谨反应
当细菌发现它们处于很差的生长环境，缺乏足够的氨基酸来维持蛋白质 合成时，它们停止大部分代谢活动来保存能源，这种反应称为严紧反应 （或应急反应，stringent response） 严紧反应时，细胞产生两种非正常的核苷酸，在电泳时呈现两个特殊斑 点，称为魔点I和魔点II 两斑点分别为ppGpp（鸟苷四磷酸）和pppGpp （鸟苷五磷酸）
• 反义RNA的抑制机理：
• 细胞核中：反义RNA和正链RNA结合，形成双链，阻止正义 RNA的加工或转运。
• 细胞质中：反义RNA通常和mRNA5’端形成双链，抑制其翻译。
反义RNA的抑制机理：
• 反义RNA调节E.coli外膜蛋白变化
• 渗透压变化后E.coli外膜蛋白的变化
• 高渗透压时，omp C合成增多， omp F合成受抑制；
ppGpp的生成：
• 氨基酸缺乏时,刺激relA基因表达。relA编码严谨因子（ stringent factor ，SF ）。
• SF位于核糖体上，催化ATP转移焦磷酸给GTP或GDP，分别形成 pppGpp或ppGpp。
(p)ppGpp的作用：可能是严紧控制的关键
• 抑制rRNA和tRNA的转录 • 降低RNA聚合酶在转录合成mRNA时的延伸速度
H2-rh1是否表达受其上游一段995bp核苷酸DAN序列的排列方向所控制。 H2基因启动子位于该序列末端，995bp序列中有一个hin基因，其蛋白 产物可催化995序列的倒位。当启动子序列朝向H2基因时，H2-rh1表达； 倒位后，启动子背离H2基因，H2-rh1不表达，H1基因表达。
第四节 翻译水平调控
• RNA干扰机制
Dicer:将dsRNA 精确切割成siRNA(Small interfering RNA (siRNA)的酶. RISC：RNA 诱导的沉默复合物 (RNA - induced Silencing Complex ,RISC)
microRNA(miRNA)
• MicroRNA（miRNA）是近几年在真核生物中发现的一类内源性的具 有调控功能的码RNA，其大小长约20~25 nt，主要发挥基因转录后 水平调控作用。
蛋白质合成的自体调控
• RF2合成的自体调控
…CUU U GAC 25 26
• RF2充分时，核糖体A位到达第25个密码子后面的UGA时，RF2促成 肽链合成的终止。（不完全肽链，无RF2活性）。
• RF2不足时，核糖体向前划过一个核苷酸，继续合成第26个氨基酸， 直到此基因的最后的终止密码子。
• 核糖体蛋白合成的自体调控
第三节 基因重排调节
沙门氏菌鞭毛蛋白由不同基因编码： H1基因表达产生H1型鞭毛蛋白细菌处于I相 H2基因表达产生H2型鞭毛蛋白细菌处于II相 I相和II相细菌在细胞分裂时，以1/1000概率产生另一相的后代，称为相 变。
H1基因和H2基因位于染色体上不同区域。H2基因与另一个编码H1阻遏 蛋白的基因rh1紧密连锁，两个基因协同表达。沙门氏杆菌的相取决于 H2-rh1是否表达。
不同物种miRNA具有保守性
第十一章 真核 生物表达调控
真核生物染色质被包裹在细胞核内，基因的转录（核内）和翻译 （细胞质内）被核膜所隔开，核内RNA的合成与转运，细胞质中 RNA的剪接和加工等都属于真核生物基因调控的范围。
原核生物转录 后调控百度文库
第一节色氨酸操纵子
结构基因：包括色氨酸合成途径中相关的5个结构基因trpE 、trpD、 trpC 、trpB、 trpA。
启动子：Ptrp ，控制所有5个结构基因的表达。
弱第化作一用（节att色enu氨atio酸n）操纵子
• 在大肠杆菌中转录和翻译是紧密偶联的。前导肽编码序列位于序列1 内，两个色氨酸密码子位于互补序列1内，终止密码子位于1和2之间。
• 核糖体蛋白基因组成若干个操纵子。它们的表达与rRNA相协调是通 过调节蛋白实现的，这种调节蛋白都是核糖体蛋白本身，而且都是核 糖体上与rRNA结合的蛋白。
• mRNA与调节蛋白相结合的序列与rRNA与该蛋白结合的序列有很大 的同源性，二者都能与起调控作用的核糖体蛋白相结合，但结合能力 rRNA>mRNA。
RNA干扰（RNAi）的影响
• RNA干扰是外源或内源性双链RNA（dsRNA）触发同源mRNA 特异性降解，从而使相应基因沉默。（反义RNA是利用完全互 补的RNA与同源性mRNA杂交，封闭mRNA，阻断基因的表 达。）
• RNAi的重要特征包括Dicer切割产生小分子RNA和RNA诱导的 沉默结合(RNAinduced silencing complex, RISC)的形成。 RISC可以导致转录或转录后水平的基因沉默。
• 低渗透压时，omp F合成增多， omp C合成受抑制。
• omp C基因转录时，omp C上游有一段DNA序列，以相反的方向同时 转录一个174核苷酸的RNA，这RNA能与omp F的前导序列中44个核 苷酸（包括SD序列）以及编码区域(包括起始密码子AUG)形成杂合 双链，从而抑制了omp F mRNA的翻译。
• 在色氨酸丰富时，核糖体迅速翻译直接到达前导肽末端。由于核糖 体封闭了序列2，3-4发夹得以形成终止子结构，转录可能被终止， 转录不能进行到结构基因区域，结构基因的转录被关闭。这一过程 称为弱化作用。
• 在色氨酸缺乏时，由于缺乏色氨酸氨酰-tRNA，核糖体在序列1内停 滞，封闭了序列1，序列2-3形成发夹结构，终止子发夹不能形成， 转录可以继续到trpE及其下游。