南京大學 分子生物學 課件 第14講

1、NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityNanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityNanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityNanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityNanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityNanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniv

2、ersityNanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityNanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity1，DNA水平的調(diào)控2，轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控3，翻譯水平的調(diào)控NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity一、正控制（一、正控制（positive controlpositive control）系統(tǒng)和負控制（系統(tǒng)和負控制（negative negative controlcontrol）系統(tǒng)）系統(tǒng)（一）負控制系統(tǒng)1，負控制系統(tǒng)定

3、義2，阻遏蛋白（repressor）NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity1，正控制系統(tǒng)定義2，激活物（activator）（三）正、負控制系統(tǒng)的進化1，負控制系統(tǒng)的進化2，正控制系統(tǒng)的進化NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity（四）幾個與基因調(diào)控相關(guān)的概念1，反式作用產(chǎn)物（trans-acting porduct）：任何可以以自由擴散的方式找到其作用目標的基因產(chǎn)物（蛋白質(zhì)或RNA）稱為反式作用產(chǎn)物2，反式作用NanjingNanjingNanjingUniversi

4、tyUniversityUniversity3，順式作用序列（cis-acting sequence）：任何只能以DNA序列的形式，而不能通過其他形式在原位發(fā)生作用，進而影響與其物理相連的DNA序列的DNA序列4，順式作用NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity1，可誘導操縱元(incucible operon)（1）可誘導操縱元的定義加入對基因表達有調(diào)節(jié)作用的小分子后，基因的轉(zhuǎn)錄活性開啟的操縱元NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity（2）誘導（induction） 加

5、入對基因表達有調(diào)節(jié)作用的小分子，使基因的轉(zhuǎn)錄活性開啟的作用和過程（3）誘導物（inducer） 產(chǎn)生誘導作用的小分子 可能的作用方式：使無活性的激活物激活或使有活性的阻遏蛋白失活NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity2， 可阻遏操縱元（repressible operon）（1）可阻遏操縱元的定義加入對基因表達有調(diào)節(jié)作用的小分子后，基因的轉(zhuǎn)錄活性關(guān)閉的操縱元NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity（2）阻遏（repression）加入對基因表達有調(diào)節(jié)作用的小分子，使基因

6、的轉(zhuǎn)錄活性關(guān)閉的作用和過程（3）輔阻遏物（corepressor）產(chǎn)生阻遏作用的小分子可能的作用方式：使有活性的激活物失活或使無活性的阻遏蛋白激活NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityNanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityNanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityNanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityNanjingNanjingNanjingUn

7、iversityUniversityUniversity NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity1 1，細菌半，細菌半乳糖苷酶乳糖苷酶合成的誘合成的誘導導上圖：上圖：lac lac mRNAmRNA水平水平下圖：半下圖：半乳糖苷酶乳糖苷酶水平水平NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity2，細菌色氨酸合成酶合成的阻遏3，安慰誘導物具有誘導效應(yīng)，而本身又不被分解的誘導物NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity1，

8、乳糖代謝相關(guān)酶及其基因（1）乳糖代謝相關(guān)酶-半乳糖苷酶：活性形式為4聚體，分子量約500KD，水解-半乳糖苷分解成為單糖分子NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity-半乳糖苷透性酶：為轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的膜結(jié)合蛋白組分，分子量約30KD，負責將-半乳糖苷轉(zhuǎn)運入細胞-半乳糖苷乙?；D(zhuǎn)移酶：能將乙酰基從乙酰輔酶A分子上轉(zhuǎn)移到-半乳糖苷上。NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity（2）lacZYA基因由一個共同的調(diào)控系統(tǒng)（啟動子等）控制由一個共同的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（mRNA）依次翻譯產(chǎn)生三個基因

9、的產(chǎn)物NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity2，lacZYA系統(tǒng)的突變體研究 （1）部分二倍體（partial diploid）將lac系統(tǒng)某些組分的DNA與F因子相連成為F因子，并導入大腸桿菌，lac系統(tǒng)這些組分就成為部分二倍體NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity（2）lacO的作用為順式作用證據(jù)：1，2， 5，6組實驗說明Oc突變只能使與之連鎖的基因組成型表達NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity（

10、3） lacI的作用為反式作用證據(jù)：實驗3，4，6組實驗說明lacI基因缺失可以被非連鎖的野生型lacI彌補NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity（4）不可誘導的突變（不論有無誘導物均不能合成Lac酶系統(tǒng)）lacIS突變：對野生型為反式顯性lacP突變：為順式作用NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversityJacob-Monod操縱元模型（1）操縱元的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基因調(diào)節(jié)基因操縱位點（2）操縱元各組分的作用NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity2，操縱元的完整概念是原核生物基因表達和調(diào)控的一個完整單元，其中包括結(jié)構(gòu)基因，調(diào)節(jié)基因，操作子和啟動子啟動子：DNA分子上涉及RNA聚合酶的結(jié)合和基因轉(zhuǎn)錄起始的區(qū)域NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUniversity1，lac操縱元的結(jié)構(gòu)NanjingNanjingNanjingUniversityUniversityUnivers