分子生物学课件6geneexpression.ppt

转录水平的调控
转录产物的加工调节
mRNA在运输过程中
的调节
翻译调节
mRNA降解的调节
第一页，共八十一页。
第一节 真核基因的表达调控
一、真核生物的表达调控 —— 复杂性
同一物种（个体）P的亮氨酸拉链和DNA结合结构域的结构模型
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蛋白因子与基因表达调控
1. 蛋白激酶和核内蛋白磷酸化
磷酸化——去磷酸化，使酶活性改变；
2. 特异性DNA结合蛋白
转录因子 ( TFⅢ A、B )；
3. snRNP 核内小分子核糖核蛋白；
4. 激素
形成激素—受体复合物，与DNA特定位点结合，影响基因表达。
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RNA在基因表达调控中的作用
RNA参与蛋白质生物合成（tRNA 、 rRNA、mRNA），是连接DNA和蛋白质的桥梁，是信息的传递者。研究表明，RNA是一个种类繁多，功能广泛的复杂大分子体系，与其它大分子（DNA、蛋白质、多糖）共同完成生物的各种功能。如参与mRNA的成熟、促进蛋白的分泌运输等。
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对转录的影响
snRNA——提高转录的模板活性；
与DNA结合，影响转录和DNA复制（端粒酶）
mRNA的不同剪接方式——不同蛋白质
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翻译后蛋白质修饰在基因表达中的作用
蛋白以前体形式存在，经蛋白酶水解成为有活性的肽；
翻译后进行某些氨基酸的修饰：羟基化、乙酰化、磷酸化、糖基化等——扩大生物对环境的适应性。
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第二节 原核基因转录调节
一、原核基因转录调节特点
(一) σ因子决定RNA聚合酶识别特异性
(二) 操纵子模型的普遍性
操纵子—一个转录单位
(三) 阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性
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Lac operon和它的调节基因图谱
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Lac operon阻遏与诱导状态图解
乳糖操纵子——诱导型
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二、乳糖操纵子调节机制
（一）乳糖操纵子的结构 诱导型操纵子
P-- RNA酶结合的DNA序列 -10区TATAAT和-35区TTGACA, 强启动子
O-- 结合阻遏物,是RNA酶能否通过的开关
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（二）、阻遏蛋白的负性调节
无乳糖 lac操纵子处于阻遏状态
有乳糖 lac操纵子即可被诱导
诱导剂 半乳糖 IPTG
（三）CAP的正性调节
CAP—分解代谢基因激活蛋白
同二聚体
DNA结合区
cAMP结合位点
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CAP二聚体结构
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CAP、RNA聚合酶、Repressor与模板DNA结合简图
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乳糖操纵子的调控方式
i基因
P
O
Lac Z
Lac Y
lac A
有诱导物时
阻遏物
蛋白亚基
阻遏蛋白
诱导物
无活性的
阻遏蛋白
转录
翻译
β-半乳糖苷酶
β-半乳糖苷通透酶
β-半乳糖苷乙酰转移酶
mRNA
CAP
cAMP
CAP
-cAMP
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（四）协调调节
负性调节与正性调节协调合作
阻遏蛋白封闭转录时，CAP不发挥作用
如没有CAP加强转录，即使阻遏蛋白从P上解聚仍无转录活性
☆葡萄糖/乳糖共同存在时，细菌优先利用葡萄糖
葡萄糖可降低cAMP浓度，阻碍其与CAP结合从而抑制转录
结论：lac操纵子强的诱导作用既需要乳糖又需缺乏葡萄糖
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三、其他转录调节机制
（一） 转录衰减
trp操纵子—阻遏型操纵子
有trp时—trp结合阻遏蛋白Trp时阻断转录
RNA聚合酶
辅阻遏蛋白
O
P
R基因
E
D
C
B
A
+
色氨酸
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