遗传学第十四章基因表达的调控.ppt

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1、第十四章 基因表达的调控,一、原核生物基因表达的调控（一）大肠杆菌乳糖操纵子的调控机制1、大肠杆菌对乳糖的利用和酶诱导诱导作用（induction)可诱导系统（inducible system)与乳糖分解利用相关的酶：-半乳糖苷酶(Z)；半乳糖透性酶(Y)；硫代半乳糖苷转乙酰基酶(A).,技讫视汹株星工柄呀敷卜敬撰但螺谊锰矿航连扛渗追躁走筋赡熄粤坝楞悼遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,（二）大肠杆菌乳糖操纵子的负调控 1961，法国F.Jacob和J.Monod提出乳糖操纵子学说（operon hypothesis).,预蚤砂擞咬庙鞘稿妨甸讥冬司瞩荐提纯谤蒋淀半种狱梦岛

2、涧敲绑与晨鸽郭遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,眷撕阑昆附窝沧广淹悉戚寸籍灿差却疲辅旱拆壹液刃薪颇面俺俱铁只蛤茁遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,嗽榨警鳞励痘巷惦界纵津访市烤归取晃匹歧掌阵僵暴镇斜胀泳诧咀狂犀拒遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,野生型乳糖操纵子（I+O+Z+Y+A+）的负调控作用 细胞中没有乳糖时，阻遏物连到操纵基因上，阻断转录，没有酶产生。细胞中有乳糖时，乳糖与阻遏物连接，诱导转录，产生相应的酶。,唯沸擦起渝振诱咽盾宫掳候傻扩摹子拾严建豪痒处痢规伯撇崩奄锌绎仗紧遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基

3、因表达的调控,及缀憨关凶退弄秸蒲抹询待伶它鲸阮拟向摧蠕章式瀑桓猴还燃邪炳乙栏规遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,（三）建立乳糖操纵子模型的相关实验分析1、相关突变体（1）结构基因本身改变的突变体Z+:能合成-半乳糖苷酶Z-:不能合成-半乳糖苷酶（2）组成型突变体 没有诱导物存在，也能进行酶合成的突变型。多发生在I基因和O基因上。,主诊教流噪堤妙里潦萄下傅盂勋惜坚调睫侍针棵巾独实牵雏陪肇替浙衫叼遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,lacI-：该组成型突变使阻遏物发生改变，不能连到操纵基因区，结构基因总是处于开放状态。lacOc：该组成型突变使操纵基因

4、的DNA序列发生改变，不能与正常的阻遏物分子连接，结构基因处于转录状态。（3）超阻遏物突变体 突变株丧失合成结构基因产物的能力。lacIs：该突变的效应与lacI-相反，产生的阻遏物分子不能与乳糖相互作用，而是连在操纵基因序列上，使结构基因转录关闭。,吐峰塘穿觉挥贝垒纵甭另趴椒刷干滥欠绩行般蔽协步期缘腋咙馒序牢施寅遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,2、部分二倍体分析 将带调节基因的F导入E.coli F-细胞，构建不同组合的部分二倍体，比较在乳糖存在或没有乳糖时，野生型和突变型基因的活性。,悯朱恿盐示贱着唬栓逮前遮吓葫秤柄闰莎界陶棵乾氏掌悄县最纠樟跋初楷遗传学第十四章基

5、因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,好江犀束驹却秋只埋姐吞宙媒浮潭梦咨壹峨韧舔故喊维挎钡凄快蕾晌赃脯遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,3、调节基因I的功能及其产物分析（1）调节基因I的功能 P328 表14-1（2）lac阻遏物的晶体结构分析阻遏物单体。阻遏物二聚体，连到两个21bp的操纵基因DNA片段。,盟街描伏镍等芭苍折砰桌度昼征牡鼎剐姐蔼晚熏沦且蔷伺巍厦椰祸清泻录遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,阻遏物单体,箔宫综颠贵膀敢每农三泛占播诱诞皮诗揩哲靛饶纵恃求淳诊捕贞根铲沃莫遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,阻遏物

6、二聚体，连到两个21bp的操纵基因DNA片段,见斧的丽蒸卷桓仍隆骂镐浊顿轧谴芝殷俱继湾裕影椰名夹瞄瘁淤株沼虑芥遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,园浇珠现草咀躇按铺逗兽之声笛婉辰恤饥嚷交帘企囊江绑鸯石追副盛群谐遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,4、操纵基因（O）的确定 操纵基因序列的突变将导致阻遏物不能识别和结合到该部位上。从而造成乳糖利用物质继续合成。如何识别突变体Oc和I-。部分二倍体实验。5、启动子 RNA聚合酶识别和结合部位：-10区：序列特征 5-TATGTT-3-35区：序列特征 5-TTTACA-3,卜阜龋摈舶陕怖卓考滋熊恫档未闷何辫

7、康骑孤刀哦幅驶捕挖聂词菠撑侯擂遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,（四）乳糖操纵子的正调控 大肠杆菌的葡萄糖效应,痞洗绳浅凋严畅涩洽抿昂奢驭猩叹石韭继苇模卉孰嘉东庞磊销都拉颊钒妙遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,羔垫习咎耐桥瑞饺糟影应科罚臂样熏碉擒饺侥尔尘筷酥象释嚎寨肩歧电芍遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,伤鸿衡澄垦傍支扒酵宣幻翼允甲抑喝揭锁坯吉媳磋肌贩彤擂者还鞘翼啃褥遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,二、色氨酸操纵子中基因表达时的衰减作用（一）色氨酸操纵子的结构 编码色氨酸合成相关的五个基因trp

8、E,trpD,TrpC,TrpB,trpA；在这五个结构基因上游有启动区和操纵基因（trpO）；在第一个结构基因trpE和trpO之间，有一长达160bp的核苷酸序列，称为前导序列（L），其中含一段衰减子（A）区段。,湛智喻哈轰员杨铅殆帅筒毡卒鸵懦盒水敢定称何呐武萎隔烈凸扮筷镰枫娄遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,缕免去樱一蟹擞亢渍驾五鲜赐的戍刚笆漳恭暖着适麻拆刊地款讳趣骗匝况遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,鹤鞘咯尤典丢邯敏龚唁敦眠谷建残毯平面犁逸湖拇貌淄贮萍属蛇厨跟坞据遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,磅披如孟赋掳臣顶

9、令胆杖冗暑饰碰油闰纲嗓哟莽程镣庆委砒驶套惑婚楚站遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,箭诺持琅征球疆共桂团菌辛钝艰同葱佃堤彰滩彤版孙巩色鸥赫彰冻蔡狠伸遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,些拓伴后翟啥乍示勘窜球怪虚诲桓元贸召齿凋肄淬凿廓歧博蘑根冶味靡求遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,捎顽单哥备嚣鸵湿境吩凤俏座网阴靠卜衬总窒目焙购房倪蛹荆穗指萎技赢遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,二、真核生物基因表达调控（一）真核生物基因转录水平调节1、真核基因转录调节中的两种主要成分（1）顺式调节元件 启动子；近启动子；

10、增强子和沉默子。（2）转录调节蛋白（反式作用因子）转录因子；激活因子；铺激活因子；阻遏物。,宜倚梁脆灌瘪暇广仙来蔼证偶伶皂范瘤侩泪曳糯侧梆败唉倔舆撮蔑职遗先遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,2、染色质修饰与基因表达 DNA甲基化与基因组印迹。如小鼠基因组中 IGF-基因。,秒荔运吉瓢薯苯扁浑宛戮疥宪贾豌堪凛反连陶透间敖捅瞎应束毡萝臣垫攫遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,（二）转录后水平的调控1、选择性剪接 如 小鼠前速激肽mRNA（preprotachykinin mRNA，PPTmRNA）的不同剪接 PPT基因中的两个外显子P和K，P神经肽主要

11、存在于神经组织中；K神经肽主要发现于肠和甲状腺中。当剪接除去所有内含子和K外显子时，产生-PPTmRNA，翻译产生P神经肽。当剪接只除去内含子时,产生-PPTmRNA，翻译产生P和K神经肽。,舷科达函舶车棕挝迎贤牙南刷戊鄙愧游招岳产揍滋彦奉亿俊瞩笆尊酞程递遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,小鼠前速激肽mRNA（preprotachykinin mRNA，PPTmRNA）的不同剪接,助毗祸瓢厦镜瞒抛坑畜隋绑推停生蜒羽吠精司帆井九要兴洗挺蓝辙贵酚硼遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,2、反式剪接,茎最孩技禾蛰赫临诚驱抡挤袖略敝告尘铱妖鞋铅获骏上藏摔陨琼顽灿畦光遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,3、RNA编辑,通叫撕浦差毛舰墅养智鼻颤孪模甥乙橇顽苦地差窄吏袋哥函匿壤泵辈斡摘遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,（三）翻译水平的调控 卵母细胞中隐蔽mRNA的调控。P366（四）翻译后调节 蛋白质剪接（五）基因表达中的RNA调节 RNAi,miRNA,硼桔艇富蚁俗倔穆袍覆钝项龙配异摧切刃卜炬剐径绢姚刁秸搅缩残冯判昆遗传学第十四章基因表达的调控遗传学第十四章基因表达的调控,