阻遏表达:在特定环境信号刺激下 , 有些基因的表达表现为关闭或下降 , 这种表达方式称为阻遏表达 。
协调表达:在生物体内 , 在一定机制控制下 , 功能相关的一组基因 , 协调一致 , 共同表达 , 使各种代谢途径有条不紊的进行 , 即协调表达 。
基因表达调控:根据机体生长、发育、繁殖的需要 , 结构基因在细胞中随着环境的变化 , 有规律的选择性、程序性、适度的表达 , 以适应环境 , 发挥其生理功能的过程 。
反式作用因子:真核细胞内含有的主要功能是使基因开放或关闭的一些序列特异性的DNA结合蛋白 。
负调控:阻遏蛋白结合于DNA后抑制转录 , 这种基因表达调控方式称为~
正调控:调控蛋白结合于特异DNA序列后促进基因的转录 , 这种基因表达调控方式称为~
原核生物乳糖操纵子的转录调控机制:
结构基因 : Z基因:编码β-半乳糖苷酶 。 Y基因:编码透酶 。 A基因:编码半乳糖苷乙酰化酶 。 调控元件:启动子(P) , 操纵元件(O) , CAP结合序列。 调节基因(I):编码阻遏蛋白 。 2、功能:使细菌可以利用乳糖作为生长能源 。 3、调控机制:1)阻遏蛋白引起的负性调节(乳糖的影响):A.没有乳糖存在时 , lac操纵子处于关闭状态;B.当有乳糖存在时 , 乳糖转变为半乳糖 , 诱导阻遏蛋白变构失活 , lac操纵子开放2)CAP蛋白引起的正性调节(受葡萄糖的调节)A.CAP(正调控蛋白):分解代谢物基因激活蛋白B.CAP是同二聚体 , 有DNA的结合区及cAMP的结合位点C. CAP与cAMP结合以后被激活D.葡萄糖浓度高时 , cAMP降低;葡萄糖浓度低时 , cAMP升高3)协调调节:A、lac操纵子中阻遏蛋白的负性调节和CAP蛋白的正性调节互相协调 , 共同调控lac操纵子 。 B、乳糖操纵子是弱启动子 , 与RNA聚合酶的结合必须要CAP蛋白的辅助 。 如果没有CAP存在 , 即使没有阻遏蛋白与操纵元件结合 , 操纵子仍无转录活性 。 C、当阻遏蛋白封闭转录时 , CAP对该系统不能发挥作用 。 D、单纯乳糖存在时 , 细菌利用乳糖作碳源 , 若有葡萄糖或乳糖共同存在时 , 细菌首先利用葡萄糖 。 4)乳糖操纵子协调调节机制:a有葡萄糖 , 有乳糖 , lac操纵子关闭b有葡萄糖 , 没有乳糖 , lac操纵子关闭c没有葡萄糖 , 没有乳糖 , lac操纵子关闭d没有葡萄糖 , 有乳糖 , lac操纵子开放
真核生物基因表达在转录水平的调控:转录水平的调控是真核生物基因表达调控中最重要环节 。 ②调控作用主要是通过反式作用因子 , 顺式作用元件和RNA聚合酶的相互作用来完成的 。 ③调控方式主要是反式作用因子通过结合顺式作用元件后影响转录起始复合物的形成 。 其中转录起始复合物的形成是转录的可调控环节 。
1、方式作用因子是调控基因表达的DNA结合蛋白
2、方式作用因子具有三个基本特征:(1)具有三个功能结构域:DNA结合域、转录活性域及结合其他蛋白结合域(2)能识别并结合基因调控区中顺式作用元件(3)基因表达有正性和负性调控作用 。
3、方式作用因子激活方式多样:表达式调节、共价修饰、配体结合、蛋白与蛋白相互作用
4、方式作用因子与顺式作用元件结合发挥调节功能
5、反式作用因子的组合性调控使调控更加精确 。
6、反式作用因子的作用方式有多种模式
7、反式作用因子结构域具有多种结构模式
反式作用因子的基本特征和调节方式:基本特征(1)具有三个功能结构域:DNA结合域、转录活性域及结合其他蛋白结合域(2)能识别并结合基因调控区中顺式作用元件(3)基因表达有正性和负性调控作用 。 反式作用因子与顺式作用元件结合后促进或抑制基因的表达 。 调节方式(1)反式作用因子与顺式作用元件结合发挥调节作用(2)反式作用因子的组合性调控使调控更加精确 。
信号转导——细胞通过受体接收胞外信号分子的刺激 , 经过复杂的胞内应答反应 , 影响细胞生物学功能的过程 。
受体的概念——是信息分子的接收分子 , 它们的化学本质是存在于细胞表面或细胞内的蛋白分子 。
G蛋白循环——正常G蛋白以无活性的三聚体存在 , 当配体与受体的结合改变受体构象 , 再引起G蛋白构象改变 , α亚基与GDP的亲和力下降 , 释放GDP , 与GTP结合 , 与βγ亚基解离 , 成为活化状态的α亚基 , α亚基再激活细胞内的各种效应分子 , 将信号进一步传递;α亚基具有内在GTP酶活性 , 将GTP水解成GDP , α亚基重新与βγ亚基结合形成三聚体 , 回到静止状态 , G蛋白这种有活性和无活性状态的转换称为G蛋白循环 。
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