e42-3本章小结

e42-3 本章小结

原核生物基因的表达调控可以在DNA水平、转录水平和翻译水平上进行，但最重要的控制环节是水平，尤其是对阶段的调控。

在DNA水平上控制基因表达的主要手段有、启动子序列和DNA重排。一个基因的启动子的序列与启动子的一致序列越接近，则表达效率就越。DNA重排可以改变一个基因与其之间的关系，也可以缩短基因之间或基因片段之间的。

模型第一个被阐明的原核基因表达调控系统，大多数原核生物的基因表达调控都使用这种方式。操纵子模型认为：一些结构基因成簇存在，构成子，其基因表达作为一个整体受到同一种控制元件的调节。控制元件由启动子、操纵基因和调节基因组成。调节基因编码蛋白，与基因结合而调节结构基因的表达。如果调节基因编码的蛋白质与操纵基因的结合是阻遏基因的表达，就为调控，相应的调节蛋白就为阻遏蛋白；如果调节基因编码的蛋白质与操纵基因的结合是激活基因的表达，就为调控，相应的调节蛋白就为蛋白。乳糖操纵子除受到蛋白的负调控以外，还受到的正调控。CRP必须与结合以后才有活性。乳糖操纵子之所以要受到双重调控，有两个原因：一是使细胞能够优先利用糖；第二个原因是lac启动子序列是一个启动子，需要的激活。

阿拉伯糖操纵子编码3个与阿拉伯糖代谢有关的酶。阿拉伯糖操纵子的调节蛋白既是一种蛋白，又是一种蛋白。大肠杆菌Trp操纵子是一种型的操纵子，它控制5种参与Trp合成酶基因的表达。Trp作为物与阻遏蛋白结合而阻止Trp操纵子的表达。

原核细胞还能通过使用不同的σ因子来改变基因的表达。许多噬菌体合成自己的σ因子，以改变宿主细胞RNA聚合酶对子的特异性，从而选择性表达自己的基因。

调节子是指不同的操纵子受调节的网络结构，通过调节子可以协调一系列在空间上分离但相关的操纵子的转录活动。大肠杆菌有3个重要的调节子：SOS调节子负责协调参与有关的多个操纵子基因的表达，起协调作用的调节蛋白是蛋白；与反应有关的调节子；负责协调核苷酸代谢的调节子。

改变基因转录的终止不仅可以调节一个终止子下游的基因是否表达，还可以影响到一个转录物3′-端区的结构，从而能在水平对基因表达实行调控。有两种调节转录终止的手段：一是，此手段是通过调节特殊的终止子活性来进行的；另一种手段是，它通过修饰RNA聚合酶使之忽略终止子结构而导致转录发生。

弱化子是一种更为精细的调节基因表达的模式，它建立在的基础上，因此，为原核细胞所特有。弱化子一般存在于参与的操纵子之中。弱化子的存在使得“逃过”阻遏这一关的不正常转录得到，这是对操纵子阻遏效应是一个很好的补充，而对那些无的操纵子来说，弱化子成为控制结构基因表达的唯一手段。

枯草杆菌的Trp操纵子无序列，但在有Trp的条件下，胞内的蛋白与Trp 结合，结合Trp的TRAP与正在合成的RNA结合，迫使它形成结构。某些蛋白质作为蛋白能够与RNA转录物的一段特殊的序列结合，从而阻止了终止子结构的形成。此外，某些特殊的tRNA可以和前导链mRNA配对，形成使转录得以继续。

在翻译水平的调控手段有反义RNA、RNA开关、翻译控制、自体调控、mRNA的二级结构、mRNA的稳定性和严紧应答。

反义RNA是指与特定目标RNA分子因存在序列，而发生从而调节目标

RNA功能的RNA分子。反义RNA对基因转录的调控主要在水平上，少数在水平上；反义RNA可能起调控，也可能起调控的作用。

RNA开关也称为开关，是指这一类特殊的mRNA，它们在区含有特定代谢物的，充当基因表达的开关，代谢物的结合能改变mRNA的，结果要么提高转录的效率，要么翻译的效率，从而改变一个基因的表达。

自体调控是指的现象。它既可以在水平上，也可以在水平上进行。核糖体蛋白的基因组织成多个操纵子，在每一个核糖体的操纵子上都有一个基因兼做基因，其蛋白质产物能够与自己的mRNA 结合，从而自身的翻译。

mRNA的二级结构不仅可以影响到mRNA的性，还会影响到的可得性，两种情况都可以改变基因表达。

严紧应答是指细菌。主要的变化包括：合成量的急剧下降；mRNA合成下降；加强；核苷酸、碳水化合物和脂的合成下降。严紧应答的意义在于。大肠杆菌内能够感应到氨基酸饥饿信号的是蛋白，具有依赖于核糖体的酶活性，此酶活性在的时候被激活，以合成或，这两种分子被称为，可作为与RNA聚合酶结合，调节基因的表达从而启动严紧应答。

双组分基因表达调控系统是某些生物对做出的基因表达的改变。该系统由两个主要成分构成：第一个成分负责感应环境中的信号，称为激酶，有两个结构域，一个直接感应信号，称为子，另一个为酶，在接受信号以后诱发它的1个残基磷酸化；第二个成分负责调节细胞做出什么样的反应，它也有两个结构域组成，1个称为子，其内的1个残基可以从第一个成分中的磷酸化的残基上接过磷酸基团。第二个结构域负责与。当第二成分从第一成分接受基团以后，就与DNA结合，从而调节一系列基因的表达。

群体感应是指。被发现具有群体感应的菌种已达数十种，在革兰氏阴性细菌中，发现两类自诱导物——和；革兰氏阳性菌则是利用为自诱导物。

任何一种生物来说，其基因组内的各个基因的表达是作为一个整体受到控制，具有一定的性。以噬菌体为例，当感染宿主细胞以后，其基因组内的基因表达具有明确的顺序，某些基因一旦噬菌体进入宿主细胞就开始表达，属于基因，然后是基因和基因依次表达。

λ噬菌体基因表达调控共使用了、、、和5种手段调节各个时期的基因表达。

答案

转录；转录起始。

基因的拷贝数；高；启动子；距离。

大肠杆菌乳糖操纵子；功能相关的；多顺反子；调节；操纵；负；正；激活；阻遏；CRP；cAMP；葡萄；弱；CRP-cAMP。

激活蛋白；阻遏蛋白；阻遏；辅阻遏物。

启动子。

同一种调节蛋白；功能；SOS修复；LexA；热激。

UTR；转录后；弱化；抗终止。

翻译与转录偶联；生物合成；及时终止；阻遏蛋白。

前导；TRAP；终止子；抗终止；氨酰；抗终止子。

互补；配对；翻译；转录；负；正。

核；非编码；结合位点；构象；终止；降低。

指一个基因产物对自己的基因表达产生激活或抑制的现象；转录；翻译；5′-端；抑制。

稳定；RBS。

细菌细胞在氨基酸饥饿的时候，胞内所发生的各种变化；rRNA和tRNA；蛋白质降解；使细胞“勒紧裤带”，节省能量，以度过难关；RelA；（p）ppGpp合成；氨基酸饥饿；pppGpp；ppGpp；魔斑分子；别构效应物。

环境变化；感应子；感应子；自激；感应子；His；接受子；Asp；DNA；磷酸。

菌体能够感应到周围环境中同种细菌的其他成员的存在并做出反应的现象；AHL；呋喃糖硼酸二酯；寡肽。

时序；早期表达；中期表达；晚期。

阻遏负调控；自体调控（正负）；抗终止；反义RNA控制；RNA的水解控制。