第9章微生物基因表達調(diào)控

微生物第9章微生 表達的調(diào)SchoolofLifeScienceandShanghaiJiaoTongUniversity ShanghaiShanghaiJiaoTong第二節(jié)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控ShanghaiJiaoTong調(diào)控通過改變酶的數(shù)量與活性量蛋白（10～10萬拷酶的數(shù)量調(diào)控較

酶的活性改酶的活性調(diào)控較為

調(diào)控機(酶的活性

第一節(jié)轉(zhuǎn)錄水平的 負控 正控ManysuchproteinsaredimersthatcombinespecificallywithtwositesontheDNA.ThespecificDNAsequencesthatinteractwiththeproteinareinvertedrepeats.Thenucleotidesequenceoftheoperatorgeneofthelactoseoperonisshownandtheinvertedrepeats,whicharesitesatwhichthelacrepressormakescontactwiththeDNA,areshowninshadedboxes.1轉(zhuǎn)錄的負RepressionInduction 1）負控阻遏Repressionofenzymesinvolvedinargininesynthesisbyadditionofargininetothemedium.Notethattherateoftotalproteinsynthesisremains負控阻遏系統(tǒng)的機理：阻遏物與共阻 負控阻遏系2）Inductionoftheenzymeb-galactosidaseontheadditionoflactosetomedium.Notethattherateoftotalproteinsynthesisremains負控誘導的機理：誘導物與阻 乳 環(huán)境中乳糖進入細胞，被本底水平的beta-半乳糖苷酶作轉(zhuǎn)變?yōu)楫惾樘牵ㄈ樘谴x的第一步反應負控誘導系2轉(zhuǎn)錄的正DNA的結(jié)合，從而促進mRNA(a)當無誘導物時,激活蛋白與DNA聚(a)當無誘導物時,激活蛋白與DNA聚合酶不能結(jié)合(b(b誘導物結(jié)合于激活蛋白，使后者可結(jié)合于DNA的激活 3弱化例：色氨 子的雙調(diào)負控弱化作 可與阻遏蛋白結(jié)合,從而阻弱化作用機理：轉(zhuǎn)錄與翻譯的(2:3and3:4)。當有足夠的色氨酸存在時，核糖體可翻譯形成完 二、全局通過調(diào)控許多不 而對環(huán)境信號作出反應的機分解代謝通過因子更換的細菌的應急反應（嚴謹反應群體感應（QuorumSensing分解代謝物阻遏----全局調(diào)控與 二次生長現(xiàn)分解代謝物阻遏的機E.coli生長在較高溫度時，某些可迅速表達，誘導產(chǎn)原因：多數(shù)使用70因子；熱激應答有關(guān)的帶別啟動子。(32).Promoter因子是RNA聚合酶的組成部分，用于識別熱激應答中細菌如何感知溫度DnaK是一種分子伴侶，即可協(xié)助其它蛋白質(zhì)DnaK同時也參與32的降解過程。疊，而減少了對32的降解。ShanghaiJiaoTong細菌的應急嚴謹反應(stringentRtN(pGp(ppGp)。 ,負調(diào)控編碼核糖體rRNA和 特點 調(diào)控在轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個層次ShanghaiShanghaiJiaoTongG

MagicShanghaiShanghaiJiaoTong(p)ppGpp細胞內(nèi)穩(wěn)定存在低濃度 (10-30可迅速應激產(chǎn)生大量(p)ppGpp（10-20倍AerialAerialWetWetcellweight

Time

ShanghaiShanghaiJiaoTongppGpp的合成與降解

水水 合ShanghaiJiaoShanghaiJiaoTong-CellGrowthDirectDirectRepression/Repression/Antibiotic[Thenetworkofregulation AHL是誘導物,與活化蛋白結(jié)合而觸 Example:生物發(fā)光相 三、信號轉(zhuǎn)導和二組分調(diào)感器檢測到信號，然后以變化的形成傳到調(diào)節(jié)應答acceptingchemotaxisproteins或受體轉(zhuǎn)導蛋白receptor-transducerproteins或轉(zhuǎn)導蛋白transducers.趨化性運動的調(diào)控分三Step2:控制鞭毛的運動Step3responseCheBand以直接作用于鞭毛的

脫磷酸高水平引誘物低CheA-P低CheB-P低CheY-低CheY-P向前低CheB-PMCP完全甲基化后不再對引誘物作出反應CheA-P升高高CheY-P翻轉(zhuǎn)高CheB-P脫磷酸化第二節(jié)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控（翻譯水平的調(diào)控 一、翻譯起始的SD序列SD與AUG的間距一般以4-10二、mRNA的穩(wěn)三、稀 子進行轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控，主 同 四通過兩個連續(xù)之間共用核苷酸來保證兩個連續(xù)進行不間斷地翻譯，可以保證兩個產(chǎn)例1：色氨 ACUUUCUGAUGMet-Ala-TrpB-Glu-Ile-終 GAAAUCUGAUGMet-Glu- 子GGAGTGTAAGAAATGAGT Met-Glu-Gal五、反義RNA干擾mRNA的互補RNA（mic-RNA, interferingcomplementaryRNA）和靶 反義RNA可以抑 表 大腸桿菌中通過反義RNA來調(diào)控膜蛋白EnvZ(EnvZ(感受器細胞活(高壓OmpR(正調(diào)－10－10 174bmRNAinterfering–complementary(底壓時