Section C Information Storage and Transfe信息的储存与传递 C5 Control of gene expression 基因表达的调控
Section C Information Storage and Transfer 信息的储存与传递 C5 Control of gene expression 基因表达的调控
1. Why control gene expression 1.1细胞中的许多基因表达产物并不是每时每刻都需要的,在它不需要时, 通过调节基因的表达,避免能量的浪费 1.2 Gene expression调控作用贯穿于细胞中遗传信息流通的全过程。但 是在大多数情况下,发生在转录水平,即通过控制蛋白调节RNA聚合酶与 启动子的结合,影响RNA合成的数量来进行迅速和灵敏的调控。 1.3基因的调控分为正调控和负调控。在负调控中,基因表达通常是开放 的,除非有阻遏子( repressor)作用才会关闭。这种调控一般表现为终产 物反过来关闭该代谢途径种基因的转录。正调控则是由激活蛋白来启动 转录的进行
1.Why control gene expression ◼ 1.1 细胞中的许多基因表达产物并不是每时每刻都需要的，在它不需要时， 通过调节基因的表达，避免能量的浪费。 ◼ 1.2 Gene expression 调控作用贯穿于细胞中遗传信息流通的全过程。但 是在大多数情况下，发生在转录水平，即通过控制蛋白调节RNA聚合酶与 启动子的结合，影响RNA合成的数量来进行迅速和灵敏的调控。 ◼ 1.3 基因的调控分为正调控和负调控。在负调控中，基因表达通常是开放 的，除非有阻遏子（repressor）作用才会关闭。这种调控一般表现为终产 物反过来关闭该代谢途径种基因的转录。正调控则是由激活蛋白来启动 转录的进行
ta负调控 有活性的阻還子阻止RNA聚合御结合 调控基因 无基因表达 无诱导物 阻過子 ●[透导物 失活的阻遇子 基因表达
剩正调控 转录诱导蛋白促进NA聚合结合 调控基因 无基因表达 转录诱导蛋白 ●辅阻遏子 失活的 无基因表达 转录诱导强白
襄大肠杆菌中一些总体调控系统 总体阓控系統 调控号 无氧呼吸 缺氧 降解物阻逞 cAM浓度 热休克 温度升高 氮利用 NH2的限制 滁透压 高渗透物质 氧分压 氧化剂 s0S反应 DNA损伤 应急反应(饥俄 PPGPP, PppGpP
2. Lactose operon(乳糖操纵子) 乳糖操纵子包括三个结构基因:lac、lacY和lacA。它们共用一个启动子 Plac,进行转录,分别依次编码:将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖的β一半 乳糖苷酶,负责乳糖运输的乳糖透过酶及功能尚未知的乳糖转乙酰酶。这 些酶类仅在培养基中有乳糖而缺乏葡萄糖的情况下才需要。因此lac操纵 子在两个水平上受到调控,一个为负调控系统,由阻遏子在乳糖缺乏时关 闭基因;另一个为总体性的调控系统,称为降解物阻遏,它只有在葡萄糖 浓度下降到一定程度之后才开放基因表达 Plac i Plac olac lacr lacz lacy lacA DNA 乳糖阻 β-半乳 半乳糖 半乳糖乙酰 遏蛋白 糖苷酶 透过酶 基转移酶
2.Lactose operon（乳糖操纵子） ◼ 乳糖操纵子包括三个结构基因：lacZ、lacY和lacA。它们共用一个启动子 Plac，进行转录，分别依次编码：将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖的β—半 乳糖苷酶，负责乳糖运输的乳糖透过酶及功能尚未知的乳糖转乙酰酶。这 些酶类仅在培养基中有乳糖而缺乏葡萄糖的情况下才需要。因此lac操纵 子在两个水平上受到调控，一个为负调控系统，由阻遏子在乳糖缺乏时关 闭基因；另一个为总体性的调控系统，称为降解物阻遏，它只有在葡萄糖 浓度下降到—定程度之后才开放基因表达。 lacI lacZ lacY lacA DNA PlacⅠ Plac Olac 乳糖阻 遏蛋白 -半乳 糖苷酶 半乳糖 透过酶 半乳糖乙酰 基转移酶
3 Negative control(负调控) 3.1乳糖操纵子的前端有两个调控序列,它们分别是:与RNA聚合酶结合的启动子 (Plac)及发生调控的操纵基因位点(Olac) 3.2另外参与调控作用的还有一个lacI基因,它编码一个叫lac阻遏子的调控蛋白, 在乳糖不存在的条件下,阻遏蛋白与操纵基因位点结合阻止转录的进行;在诱导 物存在下(该诱导物是乳糖存在的信号分子).阻遏子失活而不能再与操纵基因位 点结合,使得转录能够进行 Plac I Plac olac lacI I lacz lack lacA DNA No inducer诱导物不存在 Plac i lacz lacylacA DNA RNA聚合酶 Inducer present诱导物存在
3.Negative control（负调控） 3.1 乳糖操纵子的前端有两个调控序列，它们分别是：与RNA聚合酶结合的启动子 （Plac)及发生调控的操纵基因位点(Olac)。 3.2 另外参与调控作用的还有一个lacⅠ基因，它编码一个叫lac 阻遏子的调控蛋白， 在乳糖不存在的条件下，阻遏蛋白与操纵基因位点结合阻止转录的进行；在诱导 物存在下(该诱导物是乳糖存在的信号分子)．阻遏子失活而不能再与操纵基因位 点结合，使得转录能够进行。 lacI lacZ lacY lacA DNA PlacⅠ Plac Olac No inducer 诱导物不存在 lacI lacZ lacY lacA DNA PlacⅠ Plac Olac RNA聚合酶 Inducer present 诱导物存在
Section C Information Storage and Transfe信息的储存与传递 C6 Structure of proteins 蛋白质的结构
Section C Information Storage and Transfer 信息的储存与传递 C6 Structure of Proteins 蛋白质的结构
Section C Information Storage and Transfe信息的储存与传递 C7 Translation Growing polypeptide chain 翻译 mRNA LL Ribosome moves along mRNA 5 The ribosome moves along the mRNA until the 6 The ribosome continues second tRNA is in the P site, and the process to move along the mRN added to the polypeptide
Section C Information Storage and Transfer 信息的储存与传递 C7 Translation 翻译
1. The genetic code(遗传密码) 1.1在mRNA中三碱基序列被称为—一个密码子( codon),编码某种氨基酸。每 个氨基酸可被1至6个密码子编码,也有一些密码子作为蛋白质合成起 始和终止的信号 1.2遗传密码,除了一些细胞器基因组以外,对于所有的生物系统是通用的 1.3mRNA的碱基序列转变成氨基酸序列需要转运 RNA(tRNA)。tRNA上存在 种三碱基序列被称为反密码子( anticodon),它可与mRNA上的密码 子序列配对,而且连于tRNA分子另一瑞的是相应于密码子的某个氨基酸。 tRNA分子与mRNA的配对以及随后的将一个个氨基酸连成一个肽链过程是 在核糖体( ribosome)上进行的。 1.4细胞中蛋白质的合成过程被称为翻译
1.The genetic code（遗传密码） 1.1 在mRNA中三碱基序列被称为—个密码子(codon)，编码某种氨基酸。每 一个氨基酸可被1至6个密码子编码，也有一些密码子作为蛋白质合成起 始和终止的信号。 1.2 遗传密码，除了—些细胞器基因组以外，对于所有的生物系统是通用的。 1.3 mRNA的碱基序列转变成氨基酸序列需要转运RNA(tRNA)。tRNA上存在 一种三碱基序列被称为反密码子（anticodon），它可与mRNA上的密码 子序列配对，而且连于tRNA分子另一瑞的是相应于密码子的某个氨基酸。 tRNA分子与mRNA的配对以及随后的将一个个氨基酸连成一个肽链过程是 在核糖体（ribosome）上进行的。 1.4 细胞中蛋白质的合成过程被称为翻译