分子生物學(xué)張海紅乳糖操縱子的負(fù)調(diào)控

1、lacz：編碼b 半乳糖苷酶 使乳糖水解 lacy：編碼b 半乳糖苷透過酶 使-半乳糖苷透過細(xì)胞壁、質(zhì)膜進(jìn)入 細(xì)胞內(nèi)laca：編碼b 半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶 將乙酰基轉(zhuǎn)移到b 半乳糖苷上調(diào)節(jié)基因laci：編碼阻遏蛋白（repressive protein）操縱元件olac （1）28bp的回文結(jié)構(gòu)，可形成十字形結(jié)構(gòu) （2）這種結(jié)構(gòu)正好與由四個(gè)相同亞基組成的阻遏蛋白相匹配。 lactose operon1. 1. 組成：組成：5 5種元件種元件由由1 1個(gè)調(diào)節(jié)基因，個(gè)調(diào)節(jié)基因，3 3個(gè)結(jié)構(gòu)基因、控制元件、啟動(dòng)子和終止子組成。個(gè)結(jié)構(gòu)基因、控制元件、啟動(dòng)子和終止子組成。laczlacylacaplaci

2、placolaclaci1.作用:結(jié)合在阻抑物的特異部位結(jié)合在阻抑物的特異部位, ,引起阻抑蛋白構(gòu)象引起阻抑蛋白構(gòu)象 的改變的改變, ,使阻抑物從操縱基因上解離下來使阻抑物從操縱基因上解離下來. .2. 種類: a. 乳糖本身可以誘導(dǎo)乳糖操縱子 b. 細(xì)胞內(nèi)的誘導(dǎo)物是異乳糖誘導(dǎo)物是異乳糖（allolactose） 異乳糖的異乳糖的產(chǎn)生： c. iptg(isopropyl thiogalactoside) 異丙基巰基半乳糖苷異丙基巰基半乳糖苷 inducer乳糖操縱子的負(fù)調(diào)控乳糖操縱子的負(fù)調(diào)控the activity of lac repressor and cap are controlle

3、d allosterically by their signalsbinding of the corresponding signals alter the structure of these two regulatory proteinspolymerase binding to promoter is enhanced by active capvery low transcriptionvery low transcriptionlow transcriptionlow transcriptionmaximum transcriptionmaximum transcription 在

4、大腸桿菌中阿拉伯糖的降解需要在大腸桿菌中阿拉伯糖的降解需要3 3個(gè)基因：個(gè)基因：arabarab、araaaraa和和aradarad，它們形成一個(gè)基因簇，簡(jiǎn)寫為，它們形成一個(gè)基因簇，簡(jiǎn)寫為arabadarabad 核酮糖激酶（ribulose kinase）， 阿拉伯糖異構(gòu)酶（arabinose isomerase） 核酮糖-5-磷酸差向異構(gòu)酶（ribulose-5-phosphate eimerase） 三個(gè)基因的表達(dá)受到三個(gè)基因的表達(dá)受到araara操縱子中第操縱子中第4 4個(gè)基因個(gè)基因arac arac 產(chǎn)物產(chǎn)物 c c蛋白的調(diào)控。蛋白的調(diào)控。 c蛋白具有雙重調(diào)節(jié)功能 c蛋白在阿拉伯糖

5、操縱子上有3個(gè)不同結(jié)合部位:arai、arao1和arao2function of arac in regulating gene expression at the ara promoter pbadregions of contactrnapaarac dimerthird example: galactose operon異構(gòu)酶(udp-galactose-4epimerase,gale)，半乳糖-磷酸尿嘧啶核苷轉(zhuǎn)移酶(galactose transferase, galt)，半乳糖激酶(galactose kinase, galk)。gal操縱子的特點(diǎn)：操縱子的特點(diǎn)： 它有兩個(gè)啟動(dòng)子，

6、其它有兩個(gè)啟動(dòng)子，其mrna可從兩個(gè)不同的起始點(diǎn)開可從兩個(gè)不同的起始點(diǎn)開始轉(zhuǎn)錄；始轉(zhuǎn)錄； 它有兩個(gè)它有兩個(gè)o區(qū)，一個(gè)在區(qū)，一個(gè)在p區(qū)上游，另一個(gè)在結(jié)構(gòu)基因區(qū)上游，另一個(gè)在結(jié)構(gòu)基因gale內(nèi)部。內(nèi)部。glu和gal對(duì)gal操縱子的調(diào)節(jié)條件有g(shù)lu無無glu有g(shù)al無gal有有g(shù)al無gal 表達(dá)p2啟動(dòng) s2開始轉(zhuǎn)錄gal e，組成型表達(dá)oe和oi 相互作用，成環(huán)，轉(zhuǎn)錄只進(jìn)行20堿基便停止p1啟動(dòng)啟動(dòng)3個(gè)基因轉(zhuǎn)錄個(gè)基因轉(zhuǎn)錄p1不啟動(dòng) fourth example: tryptophan operon兩類調(diào)控兩類調(diào)控大腸桿菌色氨酸操縱子的衰減作用：大腸桿菌色氨酸操縱子的衰減作用：trp mrna的5端有139個(gè)核苷酸組成的前導(dǎo)序列，前導(dǎo)序列有4個(gè)區(qū)域彼此互補(bǔ)：12，23，34，34發(fā)夾結(jié)構(gòu)隨后為8個(gè)連續(xù)utrp mrna的5編碼14個(gè)氨基酸組成的前導(dǎo)肽，前導(dǎo)肽特點(diǎn)是含有兩個(gè)連續(xù)trp細(xì)菌中，轉(zhuǎn)錄和翻譯耦聯(lián)，rna聚合酶剛轉(zhuǎn)錄出部分前導(dǎo)序列，核糖體就開始翻譯four regions (1,2,3,