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大肠杆菌乳糖操纵子(lac operon)的正负调控

[日期:2008-05-10] 来源:CNN  作者:ydslx [字体: ]

一、大肠杆菌乳糖操纵子模型

1、操纵子(operon):很多功能上相关的结构基因串联排列在染色体上,由一个共同的控制区来操纵这些基因的表达,包含这些结构基因和控制区的整个核苷酸序列就称为操纵子。

2、操纵子的组成

----结构基因(structural gene, SG) :操纵元中被调控的编码蛋白质的基因

----启动子(promoter,P):是指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。

----操纵基因(operator,O):是指能被调控蛋白特异性结合的一段DNA序列。  

 

二、正调控和负调控

  1、负调控(negative control):

无调节蛋白时,基因是表达的,加入调节蛋白,基因活性被关闭。任何干扰基因表达的作用都是负调控。

调节蛋白---阻遏蛋白(阻遏物);

特点:一个阻遏蛋白或与DNA结合,阻止RNA聚合酶启动转录,或与mRNA结合阻止核糖体的启动与翻译。

    2、正调控(positive control):

无调节蛋白时,基因是关闭的,加入调节蛋白,基因活性被开启。

调节蛋白---无辅基诱导蛋白(apoinducer)。

不论是正调控还是负调控,操纵子还可以通过调节蛋白与小分子物质的相互作用而达到诱导状态或阻遏状态。根据对能调节操纵子表达的这种小分子的应答的性质,又可以把操纵子分为两大类:

3、可诱导的操纵子(inducible)

在可诱导系统中,产生诱导作用的小分子称为诱导物(inducer);当诱导物活化了无辅基诱导蛋白或是钝化了阻遏蛋白,操纵子便处于可诱导状态;


   
4、可阻遏的操纵子(repressible)

在可阻遏系统中,产生阻遏作用的小分子物质则叫做辅阻遏物(corepressor)。若是辅阻遏物钝化了无捕基诱导蛋白或是活化了无活性的阻遏蛋白,那么操纵子就会转入被阻遏的状态。


在遗传学上利用调节蛋白基因的突变(产生无功能的蛋白)所产生的后果来区分正、负调控系统。无辅基诱导蛋白失活导致不可诱导状态或超阻遏状态(指可阻遏操纵子变成不能阻遏的状态),是正调控系统的特征;而阻遏蛋白失活产生的组成型(constitutive)表达则是负调控系统的特征。



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