关于原核生物的基因调控第1页，共37页，星期日，2025年，2月5日调控水平DNA转录翻译第2页，共37页，星期日，2025年，2月5日结构基因（structuralgenes）：编码细胞必要蛋白，如酶和结构蛋白。调节基因（regulatorgenes）：编码调节蛋白，控制在某一细胞的内环境下合成特定蛋白的速率。操纵子（operon)：由操纵基因以及相邻的若干结构基因所组成的功能单位，其中结构基因的转录受操纵基因所控制。第3页，共37页，星期日，2025年，2月5日顺式作用元件（cis-actingelement）：DNA元件是DNA上一段序列，作为原位序列，只能作用于同一条DNA，称为顺式作用元件。反式作用因子（trans-actingfactor）：由于调节基因的产物可以自由地结合到其相应的靶位点上，称为反式作用因子。第4页，共37页，星期日，2025年，2月5日可诱导的基因：当在细菌培养基中加入某些底物时可以诱导相应基因的表达；组成型基因：组成型基因总是持续地表达。第5页，共37页，星期日，2025年，2月5日正调控和负调控正调控：调节蛋白处于活化状态帮助起始。负调控：阻遏物干扰基因表达的作用。诱导物(inductor):可诱导基因的底物。阻遏物(repressor)：阻止转录或翻译的一类蛋白质。诱导(induction)：基因仅对诱导物反应产生基因产物的现象。阻遏(repression)：阻遏物阻碍基因产生基因产物的现象。辅阻遏物(corepressor)使阻遏蛋白具有活性或使活性蛋白失去活性的物质。第6页，共37页，星期日，2025年，2月5日LacOperon(乳糖操纵子学说)第7页，共37页，星期日，2025年，2月5日1961年法国巴斯德研究所Jacod和Monod提出乳糖操纵子(LacOperon)学说第8页，共37页，星期日，2025年，2月5日第9页，共37页，星期日，2025年，2月5日乳糖半乳糖葡萄糖半乳糖苷酶第10页，共37页，星期日，2025年，2月5日安慰诱导物：能诱导酶的合成，但又不被分解的分子。异丙基-β-硫代半乳糖苷（IPTG）基因簇：细菌相关功能的结构基因常连在一起，形成一个基因簇。它们编码同一个代谢途径中的不同的酶。形成了一个被调控的单位。第11页，共37页，星期日，2025年，2月5日半乳糖苷酶透性酶乙酰转移酶第12页，共37页，星期日，2025年，2月5日基因LacZ编码半乳糖苷酶基因LacY编码半乳糖苷透性酶基因LacA编码乙酰转移酶乳糖操纵子启动基因操纵基因调节基因结构基因第13页，共37页，星期日，2025年，2月5日第14页，共37页，星期日，2025年，2月5日第15页，共37页，星期日，2025年，2月5日第16页，共37页，星期日，2025年，2月5日CrystalStructureofLacIComplexedtoOperatorDNALacIa-helixb-sheetloop第17页，共37页，星期日，2025年，2月5日lacIS阻遏蛋白不可诱导性突变，阻遏蛋白失去诱导物结合位点lacI-阻遏蛋白不能形成寡聚物lacI-d阻遏蛋白不能和DNA结合，混合四聚体，“坏亚基”Oc操纵基因的组成型突变操纵子突变第18页，共37页，星期日，2025年，2月5日第19页，共37页，星期日，2025年，2月5日第20页，共37页，星期日，2025年，2月5日第21页，共37页，星期日，2025年，2月5日AdenylatecyclaseandCAPmediateglucoserepressionofLacAdenylatecyclase腺苷酸环化酶(AC)isanenzymethatsynthesizescyclicAMP(cAMP)fromATPHighglucose?adenylatecyclaseisinhibited(indirectly,viaacatabolicproduct)
ThereforecAMPlevelsarelowAbsenceofglucose?adenylatecyclaseisnotrepressed
ThereforecAMPlevelsarehighcAMPATPACglucose第22页，共37页，星期日，2