原核生物的转录调控.ppt
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1、第七章 原核生物的转录调控,一、乳糖操纵子,1.操纵子,1961年,Jacob和Monod提出了操纵子模型,这是与特殊代谢途径有关的基因转录的协同调控模型。,操纵子是基因表达和调控的单元,典型的操纵子包括:,结构基因:除调节基因以外的所有基因,编码在特定的生物合成途径中起作用的、其表达被协同调控的酶。调控元件:如操纵序列,是协调结构基因转录的一段DNA序列。调节基因:其产物能够识别调控元件,例如阻抑物,可以结合并调控操纵基因序列。,调控元件,结构基因,2.乳糖操纵子,E.coli能利用乳糖作为碳源,而利用乳糖作为碳源的酶只有当乳糖作为唯一的碳源时才能被合成。,乳糖操纵子由三个结构基因组成,la
2、cZ:编码-半乳糖苷酶,它可以将乳糖水解为半乳糖和葡萄糖;lacY:编码半乳糖苷透性酶,它能将乳糖运送透过细菌的细胞壁;lacA:编码硫代半乳糖苷乙酰转移酶,进行乳糖代谢。,lacZ、lacY、lacA被同一个转录单元lacZYA编码,有一个启动子Plac乳糖操纵子的三个结构蛋白是作为一个多顺反子(在同一调控序列下含有不止一个编码区)的mRNA一起表达的。,lacI,调节基因,lacZ,lacY,lacA,DNA,m-RNA,-半乳糖苷酶,透性酶,乙酰基转移酶,Protein,结构基因,顺式作用元件,PlacI,Plac,Olac,操纵基因位点Olac:位于Plac启动子5端的-5到+21之间
3、Olac可与乳糖阻抑物结合乳糖阻抑物被一个独立的调节基因lacI所编码。lacI位于Plac的上游。,3.乳糖阻抑物,lacI基因编码乳糖阻抑物,只有以同亚基四聚体形式存在时才具有活性。阻抑物对于Olac具有很强的亲和力,对于DNA也有较高的亲和力。,Olac由具有回文结构的28 bp碱基组成。回文结构:双链中每一条链均按5 3方向阅读,其序列相同。,5-GAATTC-33-CTTAAG-5,当缺少诱导物(如乳糖)时,阻抑物占据了操纵序列的结合位点。乳糖阻抑物和RNA聚合酶能够同时结合到乳糖启动子和操纵序列位点。,乳糖阻抑物实际上使聚合酶结合到乳糖启动子上的能力增加了两个数量级。RNA聚合酶与
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- 生物 转录 调控
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