南京大学分子生物学第20讲

1、二、 trp衰减子的作用机制（一）trp mRNA的前导序列的结构（图823）（二）衰减子的作用机制1，trp mRNA前导序列的二级结构（图824）2， trp mRNA前导序列转录与翻译的时空关系13，Trp对衰减子作用的影响（图825）（1）Trp存在时（图825，a）（2）Trp（或Arg）饥饿时（图825，b）（3）其他Aa（如Gly）饥饿时（图825，c）4，Trp衰减子模型的实验证据2三、衰减子的普遍性及其生物学意义1，普遍性（1）结构共性（2）作用机制共性2，衰减子的作用机制可被看作是一种可阻遏的正调控33，衰减子调控的生物学意义（1）调控更为灵敏（2）对代谢产物的反应更为直接

2、（3）调控更为精细4四、负责核苷酸合成的基因的衰减子（一）天门冬氨酸转氨甲酰酶操纵元（pyr BI操纵元）前导序列结构（二）pyr BI操纵元衰减子作用的机制（图826）1， UTP含量较低时2，UTP充足时5第七节 翻译水平的调控一、反义RNA的调控作用（一）micRNA （mRNA -interfering complementary RNA）及其作用位点1，micRNA2，micRNA的作用位点63，反义RNA的作用方式（1）与mRNA的核糖体结合位点结合，使翻译不能起始（2）与mRNA结合形成双链结构，成为核酸内切酶的底物，从而使mRNA不稳定（3）与转录物结合，使转录提前终止7（二）

3、大肠杆菌外膜蛋白基因表达中micRNA的作用1，渗透压对ompC，ompF基因表达的影响2，micF RNA对ompF基因表达的调控8（三）噬菌体C蛋白对晚期基因表达调控的机制1，PaQ及其转录产物2，PaQ对Q基因表达的调控（1）抑制Q基因mRNA的翻译（2）由于PaQ的转录活性很高，可以抑制PR的转录，使Q基因的mRNA转录减少（3） PaQ的作用的证据9（四）反义RNA的应用1，研究应用2，临床应用10二、mRNA二级结构对基因表达的影响（一） mRNA二级结构对自身翻译的影响1，单链噬菌体MS2家族噬菌体基因的表达产物（图8-29）11（1） A基因：编码附着蛋白（2）CP基因：编码衣

4、壳蛋白（3） rep基因：编码复制酶（4）溶菌基因：裂解蛋白122，R17噬菌体mRNA二级结构对翻译的影响（1） R17正链RNA的特点（2）基因的翻译的过程13（3） R17正链RNA复制过程中的二级结构对翻译的影响A，R17正链RNA的复制B， R17正链RNA的复制时A基因的翻译（图8-30）14（二） mRNA二级结构对自身寿命的影响1，影响mRNA降解速度的因素（1）mRNA降解不是内切酶随机切割的结果（2）核糖体对mRNA寿命无重要影响（3）mRNA末端二级结构的作用152，mRNA中二级结构对int基因寿命的影响（1）溶菌周期的int基因表达产物N蛋白的作用使RNA聚合酶转录出

5、含int基因的产物L2L2转录产物的结构（图8-31）sib位点返回调控16（2）溶原周期的int基因表达（3）从溶原生长向溶菌生长转变时int基因的表达173，S12-引发酶-亚基操纵元mRNA二级结构对基因寿命的影响（图8-18）（1） S12-引发酶-亚基操纵元结构（P304）转录产物的降解：先由RNA内切酶在引发酶和亚基之间切断，然后由外切酶从3末端发生降解18（2）引发酶部分mRNA的降解降解最快（3） S21基因和亚基编码区的mRNA的降解均有发夹结构，较稳定S21基因的mRNA还具衰减子结构，更为稳定19三、蛋白质合成的自体调控控制自身mRNA的可翻译性的蛋白质：多数为核酸结合蛋

6、白质，或是与核酸相互作用的蛋白质201， RF2对自身mRNA翻译的控制（1）RF2 mRNA结构编码340个Aa有两个ORF：ORF0（编码25个Aa，终止密码UGA）和ORF1（编码315个Aa，终止密码UAA）21（2）RF2mRNA的翻译RF2充足时：核糖体翻译完ORF1在UGA处肽链合成终止RF2缺乏时：核糖体到达UGA时不能释放，发生一个碱基的移框，继续合成下游的315个Aa。RF1促进核糖体在UAA的释放22(3)移框窗口必需保留15个核苷酸，才能保证30%以上的移框效率窗口内部SD序列对移框有重要作用232，核糖体蛋白质合成的自体调控（1） E coli基因表达机构的蛋白质及其

7、基因的操纵元A，蛋白质种类有70余种：核糖体蛋白质（50多种），辅助蛋白质，RNA聚合酶的亚基和辅因子B，操纵元数目：六个24C，操纵元中不同基因表达的差异性核糖体蛋白质：绝大多数一个核糖体一个（L7L12有4个）EFTu：每个细胞中是核糖体数的10倍RNA聚合酶的亚基：比核糖体少25（2）核糖体蛋白质合成的自体调控A，有自体调控作用的核糖体蛋白的特点在核糖体中直接与rRNA结合能与rRNA的结合（亲和力较高），也可与mRNA结合（亲和力较低），两种结合序列有很大的同源性，并有相似的二级结构26B，核糖体蛋白质合成的自体调控作用（图833）当细胞中有游离rRNA时，与rRNA结合，参与核糖体装

8、配当细胞中无游离rRNA时，与mRNA结合（位点包含或靠近S-D序列），影响蛋白质的翻译，实现自体负调控27C，同一个操纵元中不同基因的表达调控无独立的S-D序列的基因：连在一起，受共同的调控蛋白控制有独立的S-D序列的基因：不受调控蛋白控制28例子：L11操纵元中，L1基因的mRNA无S-D序列， 与L11基因连在一起，两者的翻译均受L1蛋白质的负调控29四、严谨反应（一）严谨反应1，定义细菌对不良的营养条件所产生的一系列反应2，生理变化RNA、核苷酸、碳水化合物、脂类合成速度下降；蛋白质降解速度加快；30（二）严谨反应的触发器及报警信号1，触发器位于核糖体A位无活性的氨酰基-tRNA（可由

9、氨基酸缺乏或氨酰基-tRNA合成酶的失活引起）312，报警信号空转反应：无负载的氨酰基-tRNA造成GTP消耗的同时不合成新的肽键空转反应的后果：发出报警信号 PPGPP （魔斑I ）， PPPGPP魔斑32其他报警信号：APPPPA，在原核细胞tRNA缺乏或真核细胞复制停顿时产生333，严谨反应相关的基因relA基因：编码严谨因子L11：核糖体50S亚基组分tRNA 的TC环4，报警信号的作用机制不详34第八节 DNA序列重排对基因转录的调控一、沙门氏菌的相（phase)1，细菌的相与鞭毛蛋白的关系I相：H1基因编码H1型鞭毛蛋白，细菌处于I相II相：H2基因编码H2型鞭毛蛋白，细菌处于II

10、相352，相变细菌分裂时，以1/1000的频率产生另一相的后代二、决定沙门氏菌相的因素1，H1，H2基因的位置位于染色体的不同区域362，H2rh1转录单元的作用（图836）（1）H2rh1转录单元H2基因与rh1基因紧密连锁（2）rh1基因产物H1基因的阻遏蛋白（3）H2rh1转录单元的表达对相的影响细菌处于II相，H1基因表达被阻遏373， H2rh1转录单元的表达调控（图837）（1） 995bp的可倒位序列位于H2rh1转录单元的上游两端有14个碱基的倒转重复序列末端有启动子38（2） hin基因产物的功能催化995bpDNA的倒位，当启动子朝向H2基因时， H2rh1转录单元表达39三、相变的生物学意义逃脱寄主的免疫攻击40第九章 真核生物基因表达的调控41第一节概述一、真核生物基因调控的特点1，基因及染色体DNA的特点基因数目多，多数基因有内元DNA非编码序列占基因组的90%以上DNA和多种成分组成染色体结构422，真核生物基因表达有多层次的调控（1）DNA水平的调控基因拷贝数改变和基因重排（2）转录水平的调控43（2）转录后水平的调控大多数mRNA要经过拼接加工存在细胞核膜，基因转录和翻译不耦联（3）翻译水平的调控443，基因表达随细胞类型、发育阶段和环境的变