第十一章RNA的生物合成2010讲课.ppt

依赖Rho (ρ)因子的转录终止 非依赖Rho因子的转录终止 帽子结构 ? RNA编辑作用说明，基因的编码序列经过转录后加工，是可有多用途分化的，因此也称为分化加工(differential RNA processing)。 核酶的发现，对中心法则作了重要补充； 核酶的发现是对传统酶学的挑战； 利用核酶的结构设计合成人工核酶 。 基因转录的调控  原核细胞转录水平的调节 转录水平的调控(control of transcription) 操纵子(operon)：原核基因组中，由几个功能相关的调控结构基因及其调控区（启动子和操纵基因）组成一个基因表达的协同单位。 操纵子模型的提出 —莫洛(Monod)和雅各布(Jacob)获1965年诺贝尔生理学和医学奖 操纵子的结构与功能 操纵子(operon): 结构基因(structural gene)、启动子(promoter,P)和操纵基因(operator,O)。 阻遏物基因(inhibitor,i),产生阻遏物(repressor)。 CAP的正性调节（Positive Control of CAP） CAP(catabolite activator protein)—分解代谢基因激活蛋白 同二聚体 DNA结合区 cAMP结合位点 协调调节(coordinate regulation) 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 真核基因转录的调节 顺式作用元件 （二）反式作用因子 概念：与顺式作用元件进行特异性结合的蛋白质因子。可使邻近基因开放（正调控）或关闭（负调控） 转录因子—结合在TATA盒上的蛋白质因子。 TFⅡA、 TFⅡB、 TFⅡD、 TFⅡE等 锌指（Zine Finger） 亮氨酸拉链（leucine zipper） ? 螺旋-转角-螺旋识别特定的DNA碱基序列 ? 转录因子结构 DNA结合域 转录活性域 TF 蛋白质-蛋白质结合域 最常见的DNA结合域 1. 锌指(zinc finger) C —— Cys H —— His 常结合GC盒 Zn Cys His Zn2+ Phe His His Arg Cys Cys Leu 锌指基元中Cys和His残基构成结合锌的位点 锌指与DNA的作用 DNA 锌指 2、亮氨酸拉链(Leucine zipper)蛋白: 核酶研究的意义 人工设计的核酶 粗线表示合成的核酸分子 细线表示天然的核酸分子 X 表示一致性序列 箭头表示切断点 目 录 一、基因表达的概念 * 基因组(genome) 一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。 基因经过转录、翻译，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子的过程。 * 基因表达(gene expression) 基因表达是受调控的 目 录 二、基因表达的时间性及空间性 （一）时间特异性 按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间特异性(temporal specificity)。 目 录 （二）空间特异性 在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称之为基因表达的空间特异性(spatial specificity)。 目 录 三、基因表达的方式 按对刺激的反应性，基因表达的方式分为： （一）组成性表达 某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因(housekeeping gene)。 无论表达水平高低，管家基因较少受环境因素影响，而是在个体各个生长阶段的大多数或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。区别于其他基因，这类基因表达被视为组成性基因表达(constitutive gene expression)。 （二）诱导和阻遏表达 在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增加，这种基因称为可诱导基因。 可诱导基因在特定环境中表达增强的过程，称为诱导(induction)。 如果基因对环境信号应答是被抑制，这种基因是可阻遏基因。可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏(repression)。 四、基因表达调控的生物学意义 （一）适应环境、维持生长和增殖 （二）维持个体发育与分化 Regulation of Prokaryotic Gene Transcription 一、乳糖操纵子调节机制 （一）乳糖操纵子(lac operon)的结构 调控区 CAP结合位点 启动序列 操纵