茅版第五章基因表达调控.ppt
基因表达调控
§遺傳資訊是以基因的形式儲藏在細胞內的
DNA(或RNA)分子中。
§DNA有序地將遺傳資訊,通過轉錄和翻譯的
過程轉變成蛋白質,執行各種生理生化功能,
完成生命的全過程。
§從DNA到蛋白質的過程就是基因表達(gene
expression),這個過程的調節就稱為基因表
達調控(generegulation或genecontrol)。
§基因調控是現階段分子生物學研究
的中心課題。要瞭解動、植物生長
發育的規律、形態結構特徵和生物
學功能,就必須弄清楚基因表達調
控的時間和空間概念
•可誘導系統中產生誘導作用的小分子稱為誘導物(inducer);
•當誘導物活化了無輔基誘導蛋白或是鈍化了阻遏蛋白,操縱
子便處於可誘導狀態。
Ø調節基因的產物是啟動蛋白(activator),啟
動蛋白結合與DNA的啟動子及RNA聚合酶後,
轉錄才會進行;
Ø在正控誘導系統中,誘導物的存在使啟動蛋
白處於活性狀態,轉錄進行;
Ø在正控阻遏系統中,效應物分子的存在使啟
動蛋白處於非活性狀態,轉錄不進行。
Ø調節基因的物質是阻遏蛋白(repressor)--
阻止結構基因轉錄。作用部位是操縱區,與
操縱區結合,轉錄受阻。
Ø負控誘導系統:阻遏蛋白不與誘導物結合時,
阻遏蛋白與操縱區相結合,結構基因不轉錄,
阻遏蛋白結合上誘導物時,阻遏蛋白與操縱
區分離,結構基因轉錄。
Ø負控阻遏系統:阻遏蛋白與效應物結合時,
結構基因不轉錄。
基因表達的4種控制模式
•當誘導物使阻
遏蛋白失活或
使啟動蛋白啟
動時,將實現
誘導;
•當輔阻遏物是
阻遏蛋白啟動
或使啟動蛋白
失活時,則實
現阻遏。
二、基因表達的一般特點
(一)時間特異性
Ø按功能需要,基因的表達嚴格按特定
的時間順序發生;
Ø多細胞生物基因表達表現為與分化、
發育階段一致的時間性,因此又稱階
段特異性。
(二)空間特異性
在個體生長的全過程,特定基因
產物在個體的不同組織空間順序出現;
空間分佈的差異實際上是由細胞
或器官的分佈決定的,因此又稱為細
胞或組織特異性。
§原核生物,營養狀況(nutritionalstatus)
和環境因素(environmentalfactor)是主
要的基因表達影響因素;
§真核生物(尤其是高等真核生物),激素水
準(hormonelevel)和發育階段(deve-
lopmentalstage)是基因表達調控的最主要
手段,而營養和環境因素的影響力次之;
§轉錄水準上對基因表達調控取決於DNA的結
構、RNA聚合酶的功能、蛋白因數及其他小
分子配基的相互作用。
启动序列编码序列
其他调节序列操纵序列
-35区-10区转录起始
trpTTGACAN17TTAACTN7A
Tyr
tRNATTTACAN16TATGATN7A
lacTTTACAN17TATGTTN6A
recATTGATAN16TATAATN7A
araBADCTGACGN16TACTGTN6A
共有序列TTGACATATAAT决定转录活性
RN启A动p序ol列操阻纵遏序蛋列白编码序列
转录起始点
BA编码序列
(2)真核生物基因表達調節蛋白
——轉錄因數(TF