λ噬菌体生长途径的控制和选择
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λ噬菌体生长途径的控制和选择
—— 体现生命过程与生命个体精巧的一个实例
λ噬菌体感染E. coli有两种生长途径
λ噬菌体：感染大肠杆菌的病毒
λ噬菌体感染E. coli的两种生长途径
溶原生长
λ噬菌体
E.coli
裂解生长
E.coli基因组 λ噬菌体基因组
λ抑制物
溶原诱导 （今天不讲）
基因的选择表达模式 控制λ噬菌体裂解生长和溶原生长
裂解生长
cⅠ
cro
PL
PRM
PR
溶原生长
cⅠ
cro
PL
PRM
PR
调控蛋白: Cro, CⅠ
调控蛋白： Cro 和 CⅠ
Cro: Control of Repressor and Other things 抑制物和其他基因的控制 抑制基因表达
CⅠ: λ阻遏物、 λ抑制物(repressor) 抑制基因表达 激活基因表达
Biblioteka Baidu
CⅠ 和 Cro 以不同方式结合 操作子来稳定 λ 噬菌体的生长途径
CⅠ: 正自我调控
溶原生长
cⅠ
RNA polymerase
cro
TTTTGTGCTCATACGTTAAATCTATCACCGCAAGGGATAAATATCTAACACCGTGCGTGTTGACTATTTTACCTCTGGCGGTGATAATGGTTGCATGTACTAA AAAACACGAGTATGCAATTTAGATAGTGGCGTTCCCTATTTATAGATTGTGGCACGCACAACTGATAAAATGGAGACCGCCACTATTACCAACGTACATGATT
如何选择？
E. coli宿主细胞的生长条件控制 CⅡ稳定性从而控制 l噬菌体的生长途径
CⅡ在E. coli中不稳定，被蛋白酶FtsH降解 CⅡ指导cI转录的效率由它被FtsH降解速度决定
FtsH活性由E. coli细胞的生长条件控制
E. coli生长条件良好 FtsH活性高
CⅡ CⅡ被FtsH降解
cⅠ
cro c Ⅱ
PL
PRM PR
OR2 & OR1
PRE c Ⅱ
结合位点
CⅡ指导cI转录的效率 对决定l噬菌体生长途径起关键作用
cⅢ
cⅠ
cro
PL
PRM PR
cⅡ PRE
建立溶原生长， CⅡ 必须在Cro抑制PRM前激活之
在特定感染中， 哪些因素决定CⅡ的工作效率， 从而决定l噬菌体的生长途径呢?
PRE和PRM : 弱启动子（ CⅠ）
正常情况下，CⅡ不稳定 CⅡ稳定性受大肠杆菌生长条件的调控
生命过程与生命个体是非常精巧的！！！
从大肠杆菌的角度， 如何理解λ噬菌体两种生长途径的选择？？？
下次课见！
如何稳定？ 如何建立？
噬菌体重组蛋白基因
切除酶基因 xis PL 整合酶基因 int att
cI crocII 噬菌体DNA复制蛋白基因
N
PL PRM PRE PR
PR , PL:强 PRM , PRE:弱
50 Kb 61个基因
PAQ
P
R
Q
裂解蛋白基因
cos
λ噬菌体环形图
头部基因
尾部基因
裂解生长和溶原生长中 λ 控制区的转录
裂解生长
FtsH活性弱
E. coli生长条件恶劣
CⅡ
CⅡ积累
溶原生长
?
以生存需要为目的进行选择！！！
总结和思考
cⅢ
cⅠ
cro
cⅡ
PL
PRM PR
PRE
PR 和PL : 强启动子（ Cro , CⅡ / CⅢ ）
Cro：裂解生长
CⅡ ：溶原生长
CⅢ : 稳定CⅡ（可能作为FtsH替代性底物）- 溶原生长
OR3 PRM
OR2
OR1 PR
裂解生长
cⅠ
RNA polymerase
cro
TTTTGTGCTCATACGTTAAATCTATCACCGCAAGGGATAAATATCTAACACCGTGCGTGTTGACTATTTTACCTCTGGCGGTGATAATGGTTGCATGTACTAA AAAACACGAGTATGCAATTTAGATAGTGGCGTTCCCTATTTATAGATTGTGGCACGCACAACTGATAAAATGGAGACCGCCACTATTACCAACGTACATGATT
OR3 PRM
OR2
OR1 PR
感染发生时，λ CⅡ蛋白 控制λ噬菌体生长途径的建立
cⅢ
cⅠ
cro c Ⅱ
PL
PRM PR
OR
PRE c Ⅱ
结合位点
cⅢ
cⅠ
cro c Ⅱ
PL
PRM PR
PRE c Ⅱ
OR
结合位点
Repressor Maintance
Repressor Establishment
cⅢ
—— 体现生命过程与生命个体精巧的一个实例
λ噬菌体感染E. coli有两种生长途径
λ噬菌体：感染大肠杆菌的病毒
λ噬菌体感染E. coli的两种生长途径
溶原生长
λ噬菌体
E.coli
裂解生长
E.coli基因组 λ噬菌体基因组
λ抑制物
溶原诱导 （今天不讲）
基因的选择表达模式 控制λ噬菌体裂解生长和溶原生长
裂解生长
cⅠ
cro
PL
PRM
PR
溶原生长
cⅠ
cro
PL
PRM
PR
调控蛋白: Cro, CⅠ
调控蛋白： Cro 和 CⅠ
Cro: Control of Repressor and Other things 抑制物和其他基因的控制 抑制基因表达
CⅠ: λ阻遏物、 λ抑制物(repressor) 抑制基因表达 激活基因表达
Biblioteka Baidu
CⅠ 和 Cro 以不同方式结合 操作子来稳定 λ 噬菌体的生长途径
CⅠ: 正自我调控
溶原生长
cⅠ
RNA polymerase
cro
TTTTGTGCTCATACGTTAAATCTATCACCGCAAGGGATAAATATCTAACACCGTGCGTGTTGACTATTTTACCTCTGGCGGTGATAATGGTTGCATGTACTAA AAAACACGAGTATGCAATTTAGATAGTGGCGTTCCCTATTTATAGATTGTGGCACGCACAACTGATAAAATGGAGACCGCCACTATTACCAACGTACATGATT
如何选择？
E. coli宿主细胞的生长条件控制 CⅡ稳定性从而控制 l噬菌体的生长途径
CⅡ在E. coli中不稳定，被蛋白酶FtsH降解 CⅡ指导cI转录的效率由它被FtsH降解速度决定
FtsH活性由E. coli细胞的生长条件控制
E. coli生长条件良好 FtsH活性高
CⅡ CⅡ被FtsH降解
cⅠ
cro c Ⅱ
PL
PRM PR
OR2 & OR1
PRE c Ⅱ
结合位点
CⅡ指导cI转录的效率 对决定l噬菌体生长途径起关键作用
cⅢ
cⅠ
cro
PL
PRM PR
cⅡ PRE
建立溶原生长， CⅡ 必须在Cro抑制PRM前激活之
在特定感染中， 哪些因素决定CⅡ的工作效率， 从而决定l噬菌体的生长途径呢?
PRE和PRM : 弱启动子（ CⅠ）
正常情况下，CⅡ不稳定 CⅡ稳定性受大肠杆菌生长条件的调控
生命过程与生命个体是非常精巧的！！！
从大肠杆菌的角度， 如何理解λ噬菌体两种生长途径的选择？？？
下次课见！
如何稳定？ 如何建立？
噬菌体重组蛋白基因
切除酶基因 xis PL 整合酶基因 int att
cI crocII 噬菌体DNA复制蛋白基因
N
PL PRM PRE PR
PR , PL:强 PRM , PRE:弱
50 Kb 61个基因
PAQ
P
R
Q
裂解蛋白基因
cos
λ噬菌体环形图
头部基因
尾部基因
裂解生长和溶原生长中 λ 控制区的转录
裂解生长
FtsH活性弱
E. coli生长条件恶劣
CⅡ
CⅡ积累
溶原生长
?
以生存需要为目的进行选择！！！
总结和思考
cⅢ
cⅠ
cro
cⅡ
PL
PRM PR
PRE
PR 和PL : 强启动子（ Cro , CⅡ / CⅢ ）
Cro：裂解生长
CⅡ ：溶原生长
CⅢ : 稳定CⅡ（可能作为FtsH替代性底物）- 溶原生长
OR3 PRM
OR2
OR1 PR
裂解生长
cⅠ
RNA polymerase
cro
TTTTGTGCTCATACGTTAAATCTATCACCGCAAGGGATAAATATCTAACACCGTGCGTGTTGACTATTTTACCTCTGGCGGTGATAATGGTTGCATGTACTAA AAAACACGAGTATGCAATTTAGATAGTGGCGTTCCCTATTTATAGATTGTGGCACGCACAACTGATAAAATGGAGACCGCCACTATTACCAACGTACATGATT
OR3 PRM
OR2
OR1 PR
感染发生时，λ CⅡ蛋白 控制λ噬菌体生长途径的建立
cⅢ
cⅠ
cro c Ⅱ
PL
PRM PR
OR
PRE c Ⅱ
结合位点
cⅢ
cⅠ
cro c Ⅱ
PL
PRM PR
PRE c Ⅱ
OR
结合位点
Repressor Maintance
Repressor Establishment
cⅢ