第七章基因的表达与调控(上)原核基因表达调控模式.ppt

酶合成的阻遏操纵子模型 调节基因 操纵基因 结构基因 mRNA 酶蛋白 调节基因 操纵基因 结构基因 辅阻遏物 辅阻遏物 如果某种物质能够阻止细菌产生合成这种物质的酶，这种物质就是辅阻遏物。 本文档共40页；当前第27页；编辑于星期六\9点23分 3、在负转录调控系统中，调节基因的产物是阻遏蛋白（repressor），起着阻止结构基因转录的作用。 根据其作用特征又可分为负控诱导和负控阻遏： 在负控诱导系统中，阻遏蛋白与效应物（诱导物）结合时，结构基因转录； 在负控阻遏系统中，阻遏蛋白与效应物（辅阻遏物）结合时，结构基因不转录。 本文档共40页；当前第28页；编辑于星期六\9点23分 西安电子科技大学 生命科学技术学院 西安电子科技大学 生命科学技术学院 西安电子科技大学 生命科学技术学院 基因表达调控的基本概念 原核基因调控机制 乳糖操纵子 色氨酸操纵子 其他操纵子 转录后水平上的调控 本文档共40页；当前第1页；编辑于星期六\9点23分 第一节 基因表达调控的基本概念 一、基因表达的概念 基因表达：从DNA到蛋白质的过程，即基因转录及翻译的过程。对这个过程的调节就称为基因表达调控 。 rRNA、tRNA编码基因转录合成RNA的过程也属于基因表达 本文档共40页；当前第2页；编辑于星期六\9点23分 基因表达调控环节 1、转录水平上的调控 （transcriptional regulation） 调节mRNA的合成 2、转录后水平上的调控 （post-transcriptional regulation） ①?mRNA加工成熟水平上的调控 ②? 翻译水平上的调控 本文档共40页；当前第3页；编辑于星期六\9点23分 基因表达调控的指挥系统 原核生物中 营养状况和环境因素 真核生物中 激素水平和发育阶段 营养和环境因素的影响力大为下降 11 本文档共40页；当前第4页；编辑于星期六\9点23分 本文档共40页；当前第5页；编辑于星期六\9点23分 组成性表达(constitutive expression) 适应性表达(adaptive expression） 二、基因表达的方式 本文档共40页；当前第6页；编辑于星期六\9点23分 1、组成性表达： 指不大受环境变动而变化的一类基因表达。 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)。 组成型合成蛋白质(constitutive) 合成不受环境或代谢状态影响的蛋白质，例如 DNA聚合酶、RNA聚合酶等 本文档共40页；当前第7页；编辑于星期六\9点23分 2、适应性表达 指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。 应环境条件变化基因表达水平增高的现象称为诱导(induction)，这类基因被称为可诱导的基因(inducible gene)； 相反，随环境条件变化而基因表达水平降低的现象称为阻遏(repression)，相应的基因被称为可阻遏的基因(repressible gene)。 本文档共40页；当前第8页；编辑于星期六\9点23分 调节型/适应型蛋白(adaptiveorregulated) 受环境变化或代谢状态影响的蛋白质 例如 大肠杆菌的β-半乳糖苷酶在普通细胞培养条件 下只有15个分子/细胞；在只含乳糖的培养基中高 达几万个分子/细胞 4 本文档共40页；当前第9页；编辑于星期六\9点23分 三、基因表达的规律 ——时间性和空间性 1、时间特异性（temporal specificity） 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。 多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性(stage specificity)。 本文档共40页；当前第10页；编辑于星期六\9点23分 本文档共40页；当前第11页；编辑于星期六\9点23分 2、空间特异性(spatial specificity) 基因表达伴随空间顺序所表现出的这种分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，所以空间特异性又称细胞或组织特异性(cell or tissue specificity)。 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。 本文档共40页；当前第12页；编辑于星期六\9点23分 四、基因表达调控的生物学意义 适应环境、维持生长和增殖（原核、真核）  维持个体发育与分化（真核） 本文档共40页；当前第13页；编辑于星期六\9点23分 Contents 基因表达调