典型乳糖操纵子的诱导原理ppt课件

乳糖操纵器的诱导原理，2，中心法则，基因表达-基因转录和翻译过程。产生多种RNA(tRNA，mRNA，rRNA)和多种蛋白质多肽链。RNA(tRNA、mRNA和rRNA、3)基因表达的方式取决于生物体对内外环境刺激的反应，基因表达的方式是构成型表达诱导和抑制表达，相关定义。4，构成型表达(constitutivegeneexpression)，在对象发展的任何阶段，大部分细胞中持续进行的基因表达几乎不受环境因素的影响，无论表达水平高低。此外，基因表达产物通常是生命过程的必需条件，这种基因通常称为housekeepinggene(家基因)。相关定义，5，诱导和抑制表达，诱导：在特定环境信号刺激下激活相应的基因，从而增加基因的表达产物。这种基因称为可诱导基因。能诱导基因在特定环境中表达的强化过程，称为诱导。利用乳糖乳糖抑制三种酶的表达(repression):在特定的环境信号刺激下抑制相应的基因，减少基因的表达产物。这种基因称为抑制基因。抑制基因表达产物降低水平的过程称为抑制。相关定义，6，协调表达(coordinateexpression)，在特定的机制控制下，功能相关的基因集无论是什么表达，都要调节每个表达产物的分子比例，使其发挥功能，共同表达。这种情况称为调整表示法，这种调整称为调整调整(coordinateexpression)。相关定义，7，乳糖操纵器的结构和功能，操纵子模型的建议1960-1961年，莫罗和雅各布首次提出“操纵器”学说。1965年，Monod在生理学和医学领域获得诺贝尔奖，当细菌生长在含有葡萄糖和乳糖的培养基上时，他发现细菌先利用葡萄糖，在使用葡萄糖之前不使用乳糖。党员转化期间细菌的生长停止。创建“二次增长曲线”。操作员：许多功能相关的结构基因排列在染色体上，并通过共同控制区域操纵这些基因的表达，包括这些结构基因和控制区域的整个核苷酸序列称为操作员。8，操纵器的构成：-结构基因(structuralgene，SG):操纵器控制的编码蛋白的基因-启动子(promoter，p): RNA聚合酶识别，结合，可以开始基因转录基因改造(operator，o):这是一个DNA序列，可以由调节蛋白特异性结合。抑制基因(inhibitor，I)，抑制物质生成(repressor)。乳糖操纵器的结构和功能，9，3个特定序列：操作序列O(operator):抑制蛋白结合部位。启动子：位于结构基因的上游。CAP结合部位：环营受体蛋白(代谢产物激活蛋白分解)结合部位。调节基因lacI:加密可与调节基因座结合的抑制蛋白。乳糖操纵器的结构和功能，10，结构基因z编码-半乳糖苷酶：乳糖和半乳糖水解。y代码-半乳糖通过酶编码。也就是说，乳糖等外部-半乳糖通过大肠杆菌细胞壁和原生质膜进入细胞内。a编码-半乳糖乙酰转移酶：乙酰辅酶a的乙酰基转移到-半乳糖，形成乙酰半乳糖。乳糖操纵器的结构和功能，11，mRNA含有编码两种或多种蛋白质的编码信息，这些蛋白质都被翻译成独立多肽时，这种mRNA称为多顺子mRNA。多顺反式mRNA在细菌中很常见。由多顺磁性lacmRNA的lacZ、lacY、lacA翻译生成的产品始终具有一定的比例关系，生成三种酶，每种酶分解乳糖(z : y :a=5333:1)，乳糖操纵器的结构和功能，12，乳糖操纵器的结构和功能，13，lacZ，y，a基因的转录由lacI基因指令合成的抑制蛋白r控制。LacI一般与结构基因相邻，但本身有独立的启动子和终止符，成为独立的转录单位。LacI的产物是可溶性蛋白质，理论上不必位于结构基因附近。它可以分散在各处，也可以结合在分散的DNA部位。乳糖操纵器的结构和功能，14，抑制蛋白的负调节，抗蛋白的负调节(negativecontrolofrepressor)无乳糖(nolactose):lac操作者在抑制状态(repression)中有乳糖(pression)，15，thelac operron : whenglucoses present butnot lactose，RNA pol。comon，letme through，noay！16，thelacoperron : whenlactoseistpresentbutnotglucose，lac，thislantoshassbentmeoutofshape，yeah.RNA pol、17，乳糖操纵器的调节机制，18，乳糖操纵子衍生物，乳糖(allolactose)是衍生物，19，为什么使用IPTG作为衍生物？可以诱导酶的合成，但不能分解的分子称为向上诱导体。乳糖诱导酶合成，但分解引起复杂的力学问题，因此经常用于多种实验。X-gal(5-溴-4-记录-3-吲哚-半乳糖苷)也可以作为-半乳糖苷酶水解产生蓝色化合物，因此可以作为-半乳糖苷酶活性的指示剂。IPTG和X-gal都广泛用于分子生物学和基因工程工作。20，为什么使用IPTG作为衍生物？某些衍生物类似于天然-半乳糖苷酶，不能被酶分解，如异丙基-D-硫代半乳糖(isopropylthiogalactoside，IPTG)。不被细菌分解特性稳定，其浓度在实验中不变。复杂的力学问题，便于研究。IPTG可以因缺乏lacY基因而有效地携带。21，为什么使用IPTG作为衍生物？乳糖(葡萄糖-1，4-D-gala苷)，半乳糖基酸结合中用硫磺代替氧气，失去了水解活性，但TiO galatoos和同源氧和酶部位的亲和力相同，IPTG没有被识别为-galatostida酶，但lac基因簇的诱导效果很好，22、乳糖操纵器的CAP为正调控(positive econtrolofcap)，CAP(cataboliteactivatrprotein)-分解代谢基因激活蛋白为CRP(campredepestorprotein)CAP(二聚体)，DNA结合区以二聚体方式与特定DNA序列结合cAMP结合区 cAMP特定结合，空间结构发生变化，形成cAMP-CAP复合体(活性)。23，乳糖操纵器的CAP进行了调整，当CAP与CAP结合部位结合时，可以激活RNA逆转录酶活性，提高50X葡萄糖 分解物ATPcAMP5 amp crolofcap，24、乳糖操纵器的CAP调节(PositiveControlofCAP)、无葡萄糖(PositiveControlofCAP)、营地浓度高时促进战士、葡萄糖(PositiveControlofCAP)、营地浓度低时不促进战士、25、乳糖操纵器的CAP调节只有葡萄糖用完，处于停滞状态一段时间后，在乳糖的诱导下，半乳糖苷酶开始合成，细菌才能充分利用乳糖。葡萄糖的分解物抑制腺苷酸环化酶活性，磷酸激活脂肪酶，降低营地浓度。因此，如果葡萄糖存在，则营地浓度低。葡萄糖使用结束后，随着营地浓度的增加，在lacoperonCAP结合部位形成结合的cap-cAMP复合物的情况下，才能促进战士。由于Plac是弱启动子，plac会消灭lac操作员，因此细菌不能很好地利用乳糖，需要盖子才能加强转录活动，细菌也能合成足够的酶来利用乳糖。关键条件：lac操作员的强大诱导需要乳糖，需要使用的葡萄糖。27，Lac操作者基因表达抑制蛋白和CAP的双重调节。28，thelacoperron : whenlactoseistpresntbutnotglucose，lac，thislateoshassbentmeoutofshape，bindtometric.RNA pol。29，thelacoperron : whenneitherlactosenorglucosenspresent，bind tomepolymerase，RNA pol。stoprightherepolymerase、comon、letme through！30、Lac操作者基因表达抑制蛋白和CAP的双重调节，负调节和合作抑制蛋白质封闭转录调节时CAP不起作用，CAP在p中分解抑制蛋白r，就像强化转录一样，但强转录活性葡萄糖/乳糖在一起的时候细菌优先考虑葡萄糖，降低阵营浓度，抑制转录，抑制转录。31，生物重要性，适应环境(环境的营养供给瞬间可以变化)。像细菌这样的原核生物和一些单细胞真核生物为了适应不同的代谢基质，必须迅速响应环境的变化，保持个人的生长和分化。32，-嗯？-嗯？操作者在比喻也是状态中如果基因没有表达，就不存在通透性酶。那个衍生物是怎么进入细胞的？33，背景表达，细胞内