9 浙江大学 遗传学第十一章 49 ⑵. 弱化子调控: 当有色氨酸存在而trp操纵元受抑制时,仍有一段前导序列 发生转录,可能存在另一种的机制来抑制trp操纵元的转录? 色氨酸高浓度存在时,转录的前导序列140bp长,其中有一 28bp的弱化子区域;形成发夹结构,为内部终止子,RNA酶从 DNA上脱落; 色氨酸低浓度或不存在时,RNA聚合酶能通过弱化子区域, 转录完整的多顺反子mRNA序列; 问题:弱化子如何进行调控? 前导序列可翻译出一段14个氨基酸的短肽,在该短肽的第10、 11位置上是两个色氨酸密码子;两个密码子之后是一段mRNA序列, 该序列可分为四个区段,区段间可互补配对,形成不同的二级结构。 浙江大学 遗传学第十一章 51 原核生物为边转录边翻译,前导序列中核糖体位置决定形成 哪种二级结构Ä从而决定弱化子是否可形成终止信号。 ①. 当有色氨酸时,完整翻译短肽 Ä 核糖体停留在终止密码子 处,邻近区段2位置 Ä 阻碍了2,3配对 Ä 使3, 4区段配对形成发夹 结构终止子 Ä RNA酶在弱化子处终止,不能向前移动。 ②. 如缺乏色氨酸,核糖体到达色氨酸密码子时Ä 由于没有色氨 酰tRNA的供应 Ä 停留在该密码子位置,位于区段1 Ä 使区段2与区段 3配对Ä 区段4无对应序列配对呈单链状态 Ä RNA聚合酶通过弱化子, 继续向前移动,转录出完整的多顺反子序列。 苏氨酸在前导肽中有8个氨基酸密码子存在,组氨酸则有7个组氨 酸密码子存在,核糖体停留在这些位置时,弱化子不产生发夹结构, 结构基因开始转录。 细菌弱化子的 作用是许多关键 氨基酸生物合成所 共有的一种调控机 制;在苏氨酸、组 氨酸、亮氨酸和苯 丙氨酸等操纵元的 前导肽中均有弱化 子存在,具有多个 相应氨基酸密码子 供核糖体停留。 浙江大学 遗传学第十一章 54 ⑶. 阿拉伯糖操纵元: Ara操纵元是控制分解代谢途径的另一调控系统。 特点:调节蛋白既可起正调控作用,又可起负调控作用。 组成:R: araC基因编码调节蛋白AraC蛋白; O:O1不参与调控;O2 :AraC蛋白负调控结合位点; I:调节位点,CAP-cAmP复合物结合位点,AraC 蛋白正调控结合位点。9 浙江大学 遗传学第十一章 49 ⑵. 弱化子调控: 当有色氨酸存在而trp操纵元受抑制时,仍有一段前导序列 发生转录,可能存在另一种的机制来抑制trp操纵元的转录? 色氨酸高浓度存在时,转录的前导序列140bp长,其中有一 28bp的弱化子区域;形成发夹结构,为内部终止子,RNA酶从 DNA上脱落; 色氨酸低浓度或不存在时,RNA聚合酶能通过弱化子区域, 转录完整的多顺反子mRNA序列; 问题:弱化子如何进行调控? 前导序列可翻译出一段14个氨基酸的短肽,在该短肽的第10、 11位置上是两个色氨酸密码子;两个密码子之后是一段mRNA序列, 该序列可分为四个区段,区段间可互补配对,形成不同的二级结构。 浙江大学 遗传学第十一章 51 原核生物为边转录边翻译,前导序列中核糖体位置决定形成 哪种二级结构Ä从而决定弱化子是否可形成终止信号。 ①. 当有色氨酸时,完整翻译短肽 Ä 核糖体停留在终止密码子 处,邻近区段2位置 Ä 阻碍了2,3配对 Ä 使3, 4区段配对形成发夹 结构终止子 Ä RNA酶在弱化子处终止,不能向前移动。 ②. 如缺乏色氨酸,核糖体到达色氨酸密码子时Ä 由于没有色氨 酰tRNA的供应 Ä 停留在该密码子位置,位于区段1 Ä 使区段2与区段 3配对Ä 区段4无对应序列配对呈单链状态 Ä RNA聚合酶通过弱化子, 继续向前移动,转录出完整的多顺反子序列。 苏氨酸在前导肽中有8个氨基酸密码子存在,组氨酸则有7个组氨 酸密码子存在,核糖体停留在这些位置时,弱化子不产生发夹结构, 结构基因开始转录。 细菌弱化子的 作用是许多关键 氨基酸生物合成所 共有的一种调控机 制;在苏氨酸、组 氨酸、亮氨酸和苯 丙氨酸等操纵元的 前导肽中均有弱化 子存在,具有多个 相应氨基酸密码子 供核糖体停留。 浙江大学 遗传学第十一章 54 ⑶. 阿拉伯糖操纵元: Ara操纵元是控制分解代谢途径的另一调控系统。 特点:调节蛋白既可起正调控作用,又可起负调控作用。 组成:R: araC基因编码调节蛋白AraC蛋白; O:O1不参与调控;O2 :AraC蛋白负调控结合位点; I:调节位点,CAP-cAmP复合物结合位点,AraC 蛋白正调控结合位点