《原核基因组》PPT课件.ppt

原核生物基因表达的调控,7.1原核生物基因组,基因组概述 原核生物基因结构的特征 大肠杆菌基因组 大肠杆菌的酶类 噬菌体,7.1.1 基因组概述,基因组(genome) 指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。说的更确切些，核基因组是单倍体细胞核内的全部 DNA分子；线粒体基因组则是一个线粒体所包含的全部DNA分子；叶绿体基因组则是一个叶绿体所包含的全部DNA分子。,7.1.2 原核生物基因结构的特征,1.功能相关的基因大多以操纵子（operon）形式出现，如大肠杆菌中的乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。,2.蛋白质基因通常以单拷贝的形式存在。 3.编码RNA的基因通常是多拷贝的。,4. 各种基因的P和O部分的DNA序列也是多种多样的，以便与RNA聚合酶以及I的产物阻遏蛋白发生不同程度的结合，以对各种基因的表达加以精细调节。,7.1.3 大肠杆菌基因组,一、大肠杆菌的重要性 优势在于： 1.生长迅速，只要求简单的营养物质。 2.有性别（sex），由于有性生殖使得遗传学的研究成为可能，遗传杂交得以进行，并且遗传性状可以分析。 3.能够供应细菌病毒的生长，这就使病毒的本性及病毒扩增的深入研究成为可能。,二、大肠杆菌的菌株,E.coli为杆状菌，其大小为0.52m，属于肠细菌科（Enterobacteriaceae），Escherichia属。它是革兰氏阴性，用番红染色显红色。,三、大肠杆菌的遗传物质,1. 染色体DNA 2. 质粒DNA,1. 染 色 体 DNA,约4.7106bp组成的双链环状DNA分子，目前已定位的基因为4288个,2质粒（plasmid）,质粒是在细菌细胞中，存在于染色体之外，能自我复制的双链环状DNA。,pBR322 的 基 因 图,质粒DNA在细胞中有三种立体异体,共价闭环DNA(covalent closed circular DNA,简称cccDNA 开环DNA(open circular DNA,ocDNA) 线状DNA(linear DNA),7.1.4 大肠杆菌的酶类,E.coli细胞中含有多种酶类，除去进行合成代谢及降解代谢所需要的酶类之外，大肠杆菌还含有核酸代谢所需要的酶类，包括DNA聚合酶（DNApolymerase）、RNA聚合酶（RNA polymerase），以及多种限制性内切酶（restriction endonnuclease）。,E.Coli 的一种限制性内切酶EcoR的识别序,7.1.5 噬菌体,噬菌体(bacteriophage, phage)是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。,大肠杆菌噬菌体174 噬菌体,1174,174有11个蛋白质基因，但是只转录成3个mRNA，其中一个从A基因开始，一个从B基因开始，另一个从D基因开始。,5386bp,174的DNA分子绝大多数用来编码蛋白质，不翻译出来的部分只占4%，其中包括基因之间的间隔区和一些控制基因表达的序列。,174的基因排列上最显著的特点是由重叠基因和基因内基因。,2.噬菌体,噬菌体DNA分子形式 在体内是带缺刻的环状分子; 在体外两个粘性末端的相互分