原核基因表达2.ppt

原核生物 基因表达调控
原核基因表达调控总论
基因表达
DNA分子将所承载的遗传信息通过密码子—反密码子系统,转变成蛋白质分子从而执行各种生理生化功能,这个从DNA到蛋白质的过程称为基因表达调控。基因调控是现阶段分子生物学研究的中心课题。
基因表达调控主要表现在两方面
转录水平的调控
转录后水平上的调控:
mRNA加工成熟水平上的调控
翻译水平上的调控
原核生物基因表达和操纵子
原核生物基因表达的调节机制可通过操纵子模型说明。
操纵子: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的控制。
操纵子中的全部结构基因从同一个启动子开始转录成单个mRNA分子。
操纵基因是操纵子的前端部分,它能和阻抑蛋白结合,控制有关操纵子的转录。
因此,操纵基因是顺式控制元件,阻抑蛋白是调节基因表达出的蛋白质,是参与操纵子调节的反式作用因子。
操纵子学说是关于原核生物基因结构及其表达调控的学说。由法国巴斯德研究所著名科学家Jacob和Monod在1961年首先提出,并在10年内经许多科学家的补充和修正得以逐步完善。
R
P
O
ST
启动操纵
调节基因基因基因结构基因
控制区
操纵子
操纵子模型的一般结构
信息区
结构基因:编码大量功能各异的蛋白质或RNA的任何基因。 所编码的蛋白质主要是组成细胞和组织基本成分的结构蛋白、具有催化活性的酶和调节蛋白等。
调节基因:参与其他基因表达调控的RNA和蛋白质的编码基因。 调节基因编码的调节蛋白通过与DNA上的特定位点结合控制转录是调控的关键。 这种相互作用可以是正调控的方式,也可以是负调控的方式。
原核生物基因调控的类型和机制
转录水平的调控
原核生物基因调控主要发生在转录水平上,根据机制不同可分为:
负转录调控
正转录调控
在调节基因产物的作用下,通过操纵基因控制结构基因(组)的转录而发生的。