分子生物學(xué)第十一章原核基因表達(dá)的調(diào)控

分子生物學(xué)第十一章原核基因表達(dá)的調(diào)控第1頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9原核生物基因表達(dá)的調(diào)控9.1基因表達(dá)概述9.2操縱元控制理論9.3基因轉(zhuǎn)錄的時(shí)序調(diào)控9.4轉(zhuǎn)錄后加工的調(diào)控9.5翻譯水平的調(diào)控第2頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月朱玉賢孫乃恩第3頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.1.1生物遺傳信息9.1.1.1C值矛盾CvalueparadoxGenomeDNA10%;結(jié)構(gòu)基因的編碼序列

tripletcodon90%;重復(fù)，間隔，調(diào)節(jié)序列…

基因選擇性表達(dá)指令重要的遺傳信息9.1基因表達(dá)概述第4頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月.9.1.1.2遺傳信息的兩大類別II類；特定DNAseq.+特定蛋白質(zhì)結(jié)合基因表達(dá)的指令geneon／offI類；DNAseq.RNAseq.(codon)aaseq.proteinphenotype

(centraldogma)第5頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.1.2遺傳信息表達(dá)的方式9.1.2.1組成型表達(dá)（constitutiveexpression）有些基因產(chǎn)物，如tRNA,rRNA,RNApol，參與代謝的有關(guān)酶類幾乎都是細(xì)胞的基本組分Housekeepinggene編碼這些特異產(chǎn)物的基因，在大多數(shù)生命周期中持續(xù)表達(dá)第6頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

9.1.2.2誘導(dǎo)型表達(dá)

（inducibleexpressionbysignalingmolecular）有些基因的編碼產(chǎn)物，只是為了滿足在特定環(huán)境條件下，細(xì)胞生長(zhǎng)的特殊要求當(dāng)環(huán)境變化時(shí)，不再需要這類產(chǎn)物，其基因表達(dá)活性關(guān)閉

Luxurygene第7頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Cis-actingelement

能夠影響同一條或相連DNA序列活性的特定DNA片段例如，啟動(dòng)子9.1.3順、反因子間互作方式的基因表達(dá)調(diào)控第8頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Trans-actingfactor

一種基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，能夠影響位于基因組另一條染色體上的（或基因組別處的）另一個(gè)基因的表達(dá)活性例如，RNA聚合酶第9頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原核生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，相關(guān)的應(yīng)答真核生物的細(xì)胞分化,組織特化,個(gè)體發(fā)育環(huán)境對(duì)個(gè)體表型的影響9.1.4基因表達(dá)的調(diào)控RNA轉(zhuǎn)錄的開/關(guān)，數(shù)量，選擇性加工蛋白質(zhì)翻譯速率，數(shù)量，加工與降解和分泌…第10頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2Operonmodel

操縱元1961,F.Jacob&J.Monod提出,

不斷完善一種完整的具有特定功能的細(xì)菌基因表達(dá)和調(diào)節(jié)的單位，包括調(diào)節(jié)基因，操縱位點(diǎn)，結(jié)構(gòu)基因，組成一個(gè)控制單元FrancisJacob

JacquesMonod

第11頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)基因產(chǎn)生mRNA,合成蛋白質(zhì)操縱位點(diǎn)

promotor,operator：?jiǎn)?dòng)子結(jié)合位點(diǎn)調(diào)節(jié)基因

產(chǎn)生阻遏蛋白（與操縱位點(diǎn)結(jié)合）→結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)物存在時(shí)，可與阻遏蛋白結(jié)合→結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄ControlelementStructuralgenes第12頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.1乳糖操縱元lactoseoperon9.2.1.1酶的誘導(dǎo)現(xiàn)象B-半乳糖苷酶第13頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1。結(jié)構(gòu)乙?；D(zhuǎn)移酶半乳糖苷透性酶?-半乳糖苷酶調(diào)節(jié)基因操作位點(diǎn)第14頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分解底物的酶只有在底物存在時(shí)才出現(xiàn)2。酶的誘導(dǎo)現(xiàn)象無(wú)乳糖時(shí)，幾個(gè)B-gal/cell

加入乳糖時(shí)，5000個(gè)再去掉乳糖，lacmRNA下降

乳糖能激發(fā)lacmRNA的合成

乳糖的誘導(dǎo)作用是由酶前體轉(zhuǎn)化而來(lái)，還是誘導(dǎo)新酶合成？培養(yǎng)基（35S-aa,無(wú)乳糖）→E.coli繁殖培養(yǎng)基（無(wú)35S-aa,加入乳糖）→β-gal(無(wú)35S)第15頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.1.2調(diào)控機(jī)理1調(diào)控區(qū)結(jié)構(gòu)lacI,1045bp，獨(dú)立PiP,82bp，－82～＋1O,35bp，－7～＋28lacZYA第16頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月體外結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn):

阻遏物＋RNApol,off2.阻遏狀態(tài)RNApol＋阻遏物，on第17頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3誘導(dǎo)狀態(tài)誘導(dǎo)物誘導(dǎo)作用：在可誘導(dǎo)的操縱元中，加入對(duì)基因表達(dá)有調(diào)節(jié)額作用的小分子后，開啟基因的轉(zhuǎn)錄活性第18頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4誘導(dǎo)物不是乳糖生成lac誘導(dǎo)物乳糖代謝Allolctose異構(gòu)乳糖別乳糖第19頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月gratuitousinducer

安慰誘導(dǎo)物

義務(wù)誘導(dǎo)物可誘導(dǎo)半乳糖苷酶產(chǎn)生，但不是其底物IPTG，異丙基半乳糖苷TMG，巰甲基半乳糖苷ONPG,O-硝基半乳糖苷在研究誘導(dǎo)作用時(shí)，很少使用乳糖第20頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.1.3阻遏蛋白的作用機(jī)制1阻遏蛋白結(jié)構(gòu)38KD，4聚體，一個(gè)亞基結(jié)合一個(gè)IPTG分子lacI

組成型轉(zhuǎn)錄

Pi弱啟動(dòng)子，

5－10個(gè)／cell具有二重性阻止轉(zhuǎn)錄（與lacO結(jié)合）開始轉(zhuǎn)錄（與誘導(dǎo)物結(jié)合）第21頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

阻遏蛋白的結(jié)構(gòu)域

頭段，-NH2端，lacO結(jié)合區(qū)絞鏈區(qū)

核心段，-COOH，誘導(dǎo)物結(jié)合區(qū)第22頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4個(gè)亞基的核心片段接觸形成四聚體第23頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

對(duì)稱軸，+112.

阻遏蛋白的結(jié)合位點(diǎn)（lacO的結(jié)構(gòu)）

TGTTGTGTGGAATTGTGAGCGGATAACAATTTCACACAACAACACACCTTAACACTCGCCTATTGTTAAAGTGTGT

+1

+10+20對(duì)稱序列，6bp第24頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Figure10.16Whenarepressortetramerbindstotwooperators,thestretchofDNAbetweenthemisforcedintoatightloop.(ThebluestructureinthecenteroftheloopedDNArepresentsCAP,anotherregulatorproteinthatbindsinthisregion).PhotographkindlyprovidedbyMitchellLewis.第25頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)誘導(dǎo)物存在時(shí)，細(xì)胞內(nèi)不存在游離的阻遏蛋白四聚體

一個(gè)四聚體特異結(jié)合在lacO

其他四聚體隨機(jī)結(jié)合加入誘導(dǎo)物后

誘導(dǎo)物～阻遏蛋白→變構(gòu)→阻遏蛋白與lacO親合力下降→結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)物代謝完畢，一個(gè)四聚體回到lacO

3

阻遏蛋白與lacO的相互作用第26頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4阻遏蛋白對(duì)RNApol功能的影響阻遏蛋白和RNApol可同時(shí)與DNA結(jié)合平衡常數(shù)1.9X1072.5X109結(jié)合著的RNApol不能轉(zhuǎn)錄二者的結(jié)合位點(diǎn)相鄰，并非相互重疊阻遏蛋白實(shí)際上使RNApol貯存在啟動(dòng)子上。這一模式是否存在于其它操縱元系統(tǒng)中？第27頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.1.4

lacoperon的正調(diào)控

1。代謝物阻遏效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，在lac＋Glu培養(yǎng)基上

E.coli只利用G

只有G耗盡時(shí)，才會(huì)利用lac葡萄糖抑制lacmRNA的轉(zhuǎn)錄

可阻止誘導(dǎo)物引起的阻遏物失活效應(yīng)僅去掉阻遏物并不能啟動(dòng)lac基因表達(dá),有其它因素參與

第28頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月葡萄糖對(duì)lac操縱元表達(dá)的抑制是間接的

葡萄糖的降解產(chǎn)物是通過(guò)cAMP與CAP結(jié)合起作用的環(huán)化腺苷酸CAP,cataboliteactivatorproteinCRP,catabolitereceptorprotein第29頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月缺乏GcAMP增加與CAP形成復(fù)合物促進(jìn)轉(zhuǎn)錄

第30頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2CAP結(jié)合位點(diǎn)二聚體，45KD，由crp編碼被cAMP激活結(jié)合位點(diǎn)～22bpI-70~-50II-50~-40第31頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同基因受cAMP激活的水平不同結(jié)合位點(diǎn)序列保守第32頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3CAP的結(jié)合對(duì)DNA構(gòu)型的影響DNA彎曲彎曲點(diǎn)位于CAP結(jié)合位點(diǎn)二重對(duì)稱的中心彎曲使CAP能與啟動(dòng)子上的RNApol接觸第33頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4

CAP對(duì)轉(zhuǎn)錄的影響（1）CAP結(jié)合位點(diǎn)與轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的位置CAP與轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的距離，相距數(shù)個(gè)整雙螺旋CAP結(jié)合位點(diǎn)在啟動(dòng)子的上下游，都能發(fā)揮作用第34頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）基因轉(zhuǎn)錄對(duì)cAMP—CAP系統(tǒng)的依賴性，

與啟動(dòng)子本身的效率有關(guān)

無(wú)CAP時(shí)，-35序列不能與RNApol結(jié)合

-10序列可與RNApol結(jié)合，不轉(zhuǎn)錄（閉合啟動(dòng)子復(fù)合物）加入CAP，轉(zhuǎn)錄

lacUV-5突變，-10區(qū)TATGTT→TATAAT

在無(wú)CAP時(shí)，轉(zhuǎn)錄

DNAtopI突變，降低起始轉(zhuǎn)錄對(duì)CAP的依賴

cAMP-CAP復(fù)合物的結(jié)合，使位點(diǎn)II附近的富含GC區(qū)域雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，因而-10區(qū)的熔解溫度降低，促進(jìn)開放型啟動(dòng)子復(fù)合物的形成第35頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）CAP激活轉(zhuǎn)錄的方式CAP直接作用于RNApola亞基缺失RNApola亞基的—C末端時(shí)，失去受CAP激活的能力作用于DNA，改變其結(jié)構(gòu)第36頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.1.5lacoperon的其它問(wèn)題lacoperon的功能是在正負(fù)兩個(gè)相互獨(dú)立的調(diào)控體系作用下實(shí)現(xiàn)的CAP，組成型合成cAMP－CAP復(fù)合物取決于cAMP腺苷酸環(huán)化酶位于細(xì)胞膜，

活性與葡萄糖運(yùn)輸?shù)拿赣嘘P(guān)降解物敏感型操縱元乳糖，半乳糖，阿拉伯糖等第37頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.A基因及其生理功能編碼B-半乳糖苷乙酰基轉(zhuǎn)移酶，使半乳糖苷乙?；肴樘擒疹愇镔|(zhì)的分解產(chǎn)物不能進(jìn)一步代謝，積累，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)

lacA抑制有害物質(zhì)的積累3.lac基因產(chǎn)物數(shù)量，1：0.5：0.2

核糖體脫離（多順?lè)醋拥牟顒e性翻譯）內(nèi)切酶作用第38頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CABA:RNApolymeraseB:lacrepressorC:CRP-cAMPSummary第39頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SummaryoflacoperonregulationGlucosecAMPLactoseTranscriptionoflacmRNAHighLowAbsentessentiallynoneHighLowPresentlowrateofexpressionLowHighAbsentessentiallynoneLowHighPresenthighrateofexpression第40頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.2Trpoperon9.2.2.1基因組成trpR,阻遏蛋白P，-40~+18O,-21~+1L,+1~+162結(jié)構(gòu)基因t,A下游36bp,不依賴pt’,t下游250bp，依賴p第41頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月sne298第42頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.2.2Trpoperon的阻遏系統(tǒng)1TrpR四聚體第43頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月阻遏蛋白＋trp

→有活性的阻遏物

＋trpO→不轉(zhuǎn)錄SNE299第44頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2阻遏蛋白的結(jié)合位點(diǎn)

trpO-21~+1，反向重復(fù)序列trpP-40~+18活性阻遏物與trpO的結(jié)合RNApol與啟動(dòng)子的結(jié)合SNE299第45頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3阻遏系統(tǒng)主管轉(zhuǎn)錄是否啟動(dòng)，TrpmRNA一旦起始合成，不能自動(dòng)延伸一般在trpE之前終止轉(zhuǎn)錄

粗調(diào)開關(guān)第46頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.2.3弱化作用

attenuation1弱化子，衰減子，α前導(dǎo)RNA，140bpα第47頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月弱化子，衰減子，α第48頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月序列分析發(fā)現(xiàn)，其中4個(gè)片段進(jìn)行配對(duì)，形成不同的二級(jí)結(jié)構(gòu)第49頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2前導(dǎo)肽14aa第10,11位是兩個(gè)連續(xù)的Trp

S312第50頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第51頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3轉(zhuǎn)錄弱化作用LackoftrpLackofaminoacyltRNARibosomepauseattrpdons,occludingsequence1Form2:3hairpin(anti-terminator)TranscriptionintotrpEandbeyond第52頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月高Trp時(shí)HightrpTrpisinsertedatthetrpcodonsTranslatetotheendofleadermessageRibosomeoccludesequence2Terminatetranscriptionat(3:4)第53頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月弱化子對(duì)轉(zhuǎn)錄調(diào)控的關(guān)鍵hasanefficientribosome-bindingsite

空間結(jié)構(gòu)，10thand11thcodonsencodetrpresidues(rareAA)時(shí)間，核糖體停頓在2個(gè)Trp密碼子上時(shí)，產(chǎn)生延宕，此時(shí)4區(qū)未轉(zhuǎn)錄出來(lái)Theleaderpeptideistodeterminertrpavailabilityandtoregulatetranscriptiontermination14–amino-acid(encodedby27-68oftheleaderRNAsummary第54頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.2.4阻遏作用與弱化作用的協(xié)調(diào)

阻遏效率啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄起始頻率相差70倍弱化作用

trp存在時(shí)，約有10％的RNApol僥幸轉(zhuǎn)錄

-trp

活性阻遏物－－－－→無(wú)活性阻遏物

←－－－－

+trp第55頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

經(jīng)濟(jì)9.2.3trp操縱子具有雙重調(diào)節(jié)體系？

為什么還需要弱化系統(tǒng)當(dāng)trp濃度低時(shí)，阻遏物從有活性變?yōu)闊o(wú)活性，速度極慢，不能很快引發(fā)trp合成因此需要一個(gè)能快速作出反應(yīng)的系統(tǒng)，以保持培養(yǎng)基中適當(dāng)?shù)腡rp水平為什么還需要阻遏體系當(dāng)大量Trp存在時(shí)，阻遏物與之結(jié)合，阻止先導(dǎo)mRNA合成

第56頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.4正控制系統(tǒng)和負(fù)控制系統(tǒng)9.2.4.1

負(fù)控制系統(tǒng)：在沒有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)存在時(shí)基因表達(dá)，加入調(diào)節(jié)蛋白后基因表達(dá)活性被關(guān)閉阻遏蛋白：負(fù)控制系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)蛋白第57頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第58頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第59頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Addsignalmol.OperonoffCo-repressor輔阻遏物Addsignalmol.OperononInducer誘導(dǎo)物(inducibleoperon)(repressibleoperon)第60頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.2.4.2正控制系統(tǒng)：沒有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)存在時(shí)基因關(guān)閉,加入這種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)后基因活性被開啟誘導(dǎo)蛋白第61頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3基因轉(zhuǎn)錄的時(shí)序調(diào)控概念：原核生物在生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段，基因的表達(dá)是按照一定時(shí)間順序進(jìn)行的意義有效利用能源避免不適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)，造成的危害途徑亞基的更換（枯草桿菌，E.coli，T4phage）

T7噬菌體生長(zhǎng)過(guò)程中RNApol的替代噬菌體基因表達(dá)的調(diào)控第62頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3.1亞基的更換9.3.1.1枯草桿菌噬菌體SPO1早中晚基因表達(dá)的轉(zhuǎn)換SPO1，烈性噬菌體如何實(shí)現(xiàn)早中晚基因表達(dá)的轉(zhuǎn)換?通過(guò)更換亞基，使SPO1的早中晚基因有條不紊地表達(dá)第63頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月早期，2‘55，產(chǎn)生gp28gp28

取代

55第64頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中期，gp28取代55產(chǎn)生gp33,gp34第65頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月晚期,gp33,gp34取代

gp28，

55第66頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月枯草桿菌中每個(gè)因子都能識(shí)別具有特征性的一致序列的一組啟動(dòng)子調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)相互取代的原因，可能是它們與核心酶的親和力所決定的第67頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3.1.2E.coli熱休克基因的表達(dá)熱激反應(yīng)（熱休克，熱震驚）應(yīng)急反應(yīng)正常情況下，70

高溫下，

32

，32kDrpoH

識(shí)別熱休克基因的啟動(dòng)子70S304第68頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同熱休克基因識(shí)別的啟動(dòng)子序列不同第69頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月70，熱激反應(yīng)中不需要，但大量表達(dá)！?從E.coli到人類，都有熱休克基因不同種屬中，熱激蛋白的氨基酸序列高度相關(guān)Phs，熱休克啟動(dòng)子為恢復(fù)正常秩序作準(zhǔn)備Phs70大多數(shù)熱休克基因，在細(xì)菌適應(yīng)較高溫度后，停止表達(dá)。如大腸桿菌，42度，20分鐘第70頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3.2T7phage生長(zhǎng)過(guò)程中RNA聚合酶的取代s306第71頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3.3噬菌體基因表達(dá)的調(diào)控9.3.3.1生活史第72頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Lyticphase裂解烈性噬菌體：只俱有溶菌生長(zhǎng)周期的噬菌體Lysogenicphase溶源原噬菌體：在溶源性細(xì)菌內(nèi)存在的雜合或非雜合的噬菌體DNA

溶源性細(xì)菌：具有一套完整噬菌體基因組的細(xì)菌溫和噬菌體即能進(jìn)入溶源周期，又能進(jìn)入溶菌周期的噬菌體誘導(dǎo)，溶源性細(xì)菌受外界因素（UV，絲裂霉素C）影響，原噬菌體脫離細(xì)菌染色體，進(jìn)行自主復(fù)制，導(dǎo)致細(xì)菌裂解第73頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3.3.2phage基因組48502bp，雙鏈S39第74頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3.3.3phage的基因轉(zhuǎn)錄左向早期操縱元,PL阻遏蛋白操縱元,PM右向早期操縱元,PRPR1右向晚期操縱元,PR’PR2S39,206第75頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1前早期轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生轉(zhuǎn)錄物L(fēng)1,PL~tL1,NR1,PR~tR1,cro第76頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月N蛋白

抗終止蛋白有兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，nutL,nutR

長(zhǎng)17bp,其中有5bp的反向重復(fù)序列

AGCCCTGAAPUAAGGGCATCGGGACTTPYTTCCCGTS207第77頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月N結(jié)合在nut位點(diǎn)上，當(dāng)RNApol通過(guò)時(shí)，N與RNApol結(jié)合，修飾酶的構(gòu)象，通過(guò)tL1,tR1,繼續(xù)轉(zhuǎn)錄S2075bppalindromictL1NNutL1PLPRNpCRONptR1NutL1PLtL1NpReading-throughNutR1tR1NpS207第78頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Nus,Nutilizationsubstance第79頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2晚早期轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄物

L2,cⅢ，bet,exo,xis,intR2,cⅡ，O,PR3,QQ，抗終止蛋白,qut第80頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Paq(anti-Qpromter)在Q基因內(nèi)，有依賴于cII蛋白的啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄方向相反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為～200bp的RNA，不編碼pro，與Q基因的5‘部分序列互補(bǔ)Q基因內(nèi)，存在cII蛋白結(jié)合位點(diǎn)cII蛋白抑制晚期基因轉(zhuǎn)錄第81頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3晚期轉(zhuǎn)錄PR’R4,6SRNA(194bp)，功能？R5，頭部，尾部，組裝，裂解第82頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.3.3.4

phage對(duì)溶原、溶菌生長(zhǎng)的調(diào)控

phage進(jìn)入寄主細(xì)胞后,沒有任何調(diào)節(jié)蛋白

前早期轉(zhuǎn)錄(PL,PR)：N，cro

晚早期轉(zhuǎn)錄：cII,O,P,Q,cIII第83頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月phage侵染寄主后，是進(jìn)入溶源／溶菌過(guò)程，

是cI和cro蛋白競(jìng)爭(zhēng)操作位點(diǎn)的過(guò)程cI~cro(trans-factor)operator(cis-factor)第84頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月S381cI，OL1>OL2>OL3OR1>OR2>OR3cro，OL1<OL2<OL3OR1<OR2<OR3OR1OR2OR3OL1OL2OL3第85頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月cro基因的表達(dá)早于cIcI基因表達(dá)需要cII,cIII蛋白寄主體內(nèi)的hfl基因產(chǎn)物（蛋白酶）可水解cII蛋白cro表達(dá)cI不表達(dá)cro結(jié)合于OR3PMoffO,P,Q晚期基因表達(dá)A~J,S,Rlytic1溶菌生長(zhǎng)PRonPLonN,cIII第86頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2導(dǎo)致噬菌體溶源化的因素寄主能源枯竭時(shí)，hfl蛋白酶減少

MOI（：Ecoli）過(guò)高時(shí)cII表達(dá)

cIII

PE

Cro反義RNAPaq→抑制QmRNAcIcI>cro與OR1(OL1)結(jié)合，PR,PLoff，PEoff(negativecontrol)PMon(positivecontrol)lysogeny抑制PR第87頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月cII,cIII促進(jìn)PE轉(zhuǎn)錄出cI第88頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月cI與OR1,OR2結(jié)合,關(guān)閉PE,開啟PM第89頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.4轉(zhuǎn)錄后加工的調(diào)控9.4.1經(jīng)mRNA切割進(jìn)行的調(diào)控多順?lè)醋?，無(wú)需加工，即可翻譯例外，T3，T7噬菌體的早晚期基因RNaseIII切割第90頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.4.2通過(guò)切割釋放rRNArDNA,tDNA排列在一個(gè)操縱元中S213P16P23RNaseIII30smRNA第91頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

RNaseIII

內(nèi)切酶作用于雙鏈識(shí)別發(fā)夾結(jié)構(gòu)第92頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.5翻譯水平的調(diào)控9.5.1翻譯過(guò)程中的自體調(diào)控9.5.1.1阻遏蛋白對(duì)翻譯起始的調(diào)控

與mRNA翻譯起始區(qū)內(nèi)序列結(jié)合抑制翻譯的阻遏蛋白阻遏蛋白靶基因作用位點(diǎn)R17外被蛋白R(shí)17復(fù)制酶核糖體結(jié)合位點(diǎn)的發(fā)夾T4RegA早期T4mRNA包括AUG的各種序列T4DNA聚合酶T4DNA聚合酶S—D序列T4p32基因32單鏈5’端前導(dǎo)序列第93頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.5.1.2mRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)翻譯的調(diào)控單鏈?zhǔn)删wR17基因表達(dá)的調(diào)控（孫319）第94頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.5.1.3蛋白質(zhì)合成的自體調(diào)控表達(dá)受自身基因產(chǎn)物的調(diào)控主要是核酸結(jié)合蛋白可與mRNA，rRNA結(jié)合例如，E.coli蛋白質(zhì)合成釋放因子RF2

核糖體蛋白質(zhì)的合成

T4噬菌體蛋白p32的合成第95頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例，核糖體蛋白質(zhì)合成的自體調(diào)控1蛋白質(zhì)基因散布在幾個(gè)操縱元中細(xì)菌基因表達(dá)裝置包括核糖體蛋白質(zhì)輔助因子

RNApol亞基單拷貝混合排列，組成若干個(gè)操縱元第96頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月zyj254S324現(xiàn)已知6個(gè)以其中第一個(gè)已知功能的基因命名在一個(gè)操縱元中，各基因產(chǎn)物常無(wú)功能上的相關(guān)性第97頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月幾個(gè)操縱元的共同特點(diǎn)表達(dá)受自身基因產(chǎn)物的調(diào)控調(diào)控蛋白是核糖體蛋白（r—蛋白）調(diào)控蛋白可與mRNA，rRNA結(jié)合結(jié)合位點(diǎn)序列同源性高，有相似的二級(jí)結(jié)構(gòu)調(diào)控蛋白與rRNA的結(jié)合能力大于mRNA第98頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月S325第99頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2調(diào)控模式

調(diào)控蛋白核糖體裝配(S324)第100頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月阻止r－蛋白翻譯r－蛋白與mRNA結(jié)合

結(jié)合位點(diǎn)位于S-D序列附近第101頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3在同一個(gè)操縱元中，有的基因產(chǎn)物受控制，有的不受控制？是否有自己的S-D序列L11～L1每個(gè)操縱元中受控制的基因總是連在一起第102頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4核糖體蛋白質(zhì)合成自體調(diào)控模式的意義通過(guò)控制rRNA，實(shí)現(xiàn)對(duì)核糖體所有蛋白質(zhì)合成的控制保證r-蛋白的合成水平與rRNA的量協(xié)調(diào)一般在每個(gè)核糖體中有一個(gè)r-蛋白分子由這些操縱元編碼的其它蛋白質(zhì)，合成不受r—蛋白基因翻譯的影響。

Str，EF-Tu蛋白，是核糖體的10倍

rif，RNApolB亞基比核糖體數(shù)目少

第103頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.5.2stringentresponsecontrol9.5.2.1嚴(yán)謹(jǐn)反應(yīng)，應(yīng)急反應(yīng)原核生物在在不良營(yíng)養(yǎng)條件下生長(zhǎng)時(shí)，由于缺乏氨基酸，關(guān)閉大量的代謝過(guò)程，生長(zhǎng)緩慢。是細(xì)菌的一種適應(yīng)性表現(xiàn)rRNA，tRNA轉(zhuǎn)錄下降某些mRNA合成下降

pro,降解核苷酸，脂類，糖合成下降ppGpp,pppGpp增加

magicspot魔斑第104頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.5.2.2魔斑的產(chǎn)生Idlingreaction，

當(dāng)缺乏aa時(shí)，相應(yīng)的aa-tRNA缺乏，空載的tRNA仍能與核糖體A位結(jié)合，結(jié)果無(wú)法形成肽鍵第105頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月relA基因編碼一種蛋白質(zhì)，stringentfactor核糖體50S蛋白質(zhì)L11的基因splKtRNA基因的TC位置第106頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月relAGTP＋ATPpppGpp+AMPr-proteinEF-TuEF-GGDP＋ATPppGpp＋AMP＋PirelAppGpp的調(diào)控機(jī)制？當(dāng)生存條件恢復(fù)時(shí)，ppGpp降解GDPSpoT第107頁(yè)，課件共120頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.5.2.3報(bào)警素，alarmones(p)ppGpp，細(xì)菌缺乏氨基酸cAMP，細(xì)菌C源供應(yīng)不足AppppA，雙腺苷四磷酸原核