微生物学微生物基因表达的调控山东大学期末考试知识点复习

山东大学期末考试学问点复习 第九章微生物基因表达的调控一、要点提示基因表达是遗传信息表现为生物性状的过程，这一过程是通过基因产物原核生物细胞中，功能相关的基因组成操纵子构造，由操纵区同一个或阻遏蛋白或激活蛋白与DNA分子的相互作用和特异性结合，从而掌握构造基因的RNA聚合酶和CAP分解代谢物阻遏又被称为葡萄糖效应，这是由于葡萄糖是首先被觉察具酶的产生有阻遏作用，其缘由是：分解代谢物阻遏中，只有当分解物激活蛋白RNAcAMPcAMP分泌到胞水平下降，RNA聚合酶不能与启动子结合，因此，分解代谢cAMP缺少的结果。(5)(6)ppGpp对核糖体蛋白质合成的影响。(7)细菌蛋白的分泌调控。二、重点、难点剖析微生物的基因产物是多种多样的，包括蛋白质、tRNA、rRNA等，其中(mRNA)或翻译水平(mRNA是否翻译为酶蛋白)的，这是一种最为经济的调控方式。合位点，对启动区起正的作用。在负转录调控中，又可分为负控诱导和负控阻遏。大肠杆菌乳糖操纵子的调控是典型负控诱导系统，其效应物是诱导物，但同时也受正调控因子cAMP-CAP的调整，所以乳糖操纵子的功能是在正、负两个相互独立的调控体响合成代谢途径。在正转录调控中，目前比较清楚的是正控诱导系统，其典型例子是大肠9-1。单一的操纵子虽然可以调整某代谢途径中相关基因的表达，但细菌细胞是生活在不断变化的环境中，它们必需应对诸如养分缺乏、温度、pH的变化等即全局调控系统(如细菌的应急反响σ因子更换调控)。在操纵子转录调控中，效应物(诱导物或阻遏物)直接与调整蛋白结合进展转录调控，但是在很多状况下，胞外的效应物(信号分子)并不是直接作用于调整蛋白，而是通过信号传导或磷酸群体数量敏感信号系统(quorum-sensingsystem)是细菌细胞间进展信息沟通依靠性基因的表达。λ噬菌体操纵子转录调控，分早期转录调控、后早期转录调控和晚期转录调控，严格按时间挨次进展。裂解和溶源化途径之间的平衡在于调整蛋白CICro与操纵区之间的精巧的相互作用。录后调控，这是对转录调控的一种补充。主要包括：翻译起始的调控。遗传信息翻译成多肽链起始于tuRNA上的核糖体结合RBSSDAuG之间的距离，SD序SD与AUG4～10核苷酸为佳，9核苷酸最正确。mRNA的二级构造也是翻译起始调控的重要因素。mRNA的稳定性也是影响翻译效率的一个很重要的因素，基因的表达量mRNA的半衰期成正比例关系。稀有密码子和重叠基因调控。含稀有密码子多的基因必定表达效率低，微生物利用稀有密码子进展转录后调控主要反映在对同一操纵子中不同基因表连续翻译的效率，这可能是保证两个基因产物在数量上相等的机制。cAMP受体蛋白的基因表达等。翻译的阻遏。在翻译水平上也觉察了类似的蛋白质阻遏作用。rRNA短缺时，多余的核糖体蛋rRNA的合成几乎同时停顿。SRP的共同作用下，使得分泌蛋白能准时完成转运和分泌，避开在细胞内的积存。三、术语或名词构造(HTH)DNA结合蛋白的一种构造a螺旋次级构造，又称为识别螺旋，它3接，其次个螺旋通过疏水相互作用稳定第一螺旋。锌指(Zincfinger)DNA4DNADNA亮氨酸拉扣(leucinezipper)DNA结合蛋白中常见的另一种亚构造形式，71转角DNA保持另外两个αDNA结合。操纵子(operon)原核生物细胞中，功能相关的基因组成操纵子构造，由整体，作为表达的协同单位，受同一调整基因和启动子的调控。负转录调控(negativetranscriptioncontrol)调整基因的产物是阻遏蛋白(repressor)，起着阻挡构造基因转录的作用。依据其作用性质又可分为负控诱导(诱导物)结合时，阻挡构造基因转录；在负控阻遏系统中，阻遏蛋白和效应物(有阻遏作用的代谢产物，辅阻遏物)结合时阻挡构造基因的转录。阻遏蛋白作用的部位是操纵区。正转录调控(positivetranscriptioncontrol)调整基因的产物是激活蛋白(activatorprotein)依据激活蛋白的作用性质分为正控诱导系统和正控阻遏系统，(诱导物)的存在使激活蛋白处于活动状态；在正(有阻遏作用的代谢产物，抑制物)的存在使激活蛋白处于不活动状态。段后才开头转录。弱化作用(attenuation)弱化作用是细菌关心阻遏作用的一种精细调控。这一调控作用通过操纵子的前导区内类似于终止子构造的一段DNA序列而实胞内某种氨酰tRNA缺乏时，该弱化子不表现终止子功能；当细胞内某种氨酰tRNA足够时该弱化子表现终止功能，从而到达基因表达调控的目的，不过这种mRNA全部都中途终止，而是仅有局部中途停顿转录，所以称为弱化。分解代谢物阻遏(cataboliterepression)当培育基含有多种能源物质时，阻遏效应的物质，因此又被称为葡萄糖效应(glucoseeffect)。鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸(pppGpp)当细菌处于氨基酸饥饿的tRNAtRNAppGpp和pppGpp大量合成，从而会关闭很多基因，也会翻开一些合成氨基酸的基因，ppGpppppGpp不是只影响一个或几个操纵子，而是影σ因子(sigmafactor)RNA聚合酶核心酶识别基因起始区启动子σ热激应答(heatshockresponse)生物体受热激诱导所进展的一种转录和达，诱导产生热激蛋白，这种现象称为大肠杆菌的热激应答。信号传导(signaltransduction)通过信号途径在细胞内或细胞间传递信(senor)二组分调整系统(two-componentregulatorysystems)原核生物的信号传的应答调整蛋白组成。趋化性(chemotaxis)细菌对某些特别的化学药物具有“趋向”或“逃离”的行为，它是生物的一种趋(向)性。承受甲基趋化性蛋白(methylacceptingchemotaxisproteins，简称MCPs)又被称为受体-转导蛋白，它是一些细菌的感受蛋白，也是跨膜蛋白质之一，负责传递化学感受信号穿过细胞膜，并在趋化反响中被甲基化。核糖体结合位点(ribosomebindingsite，RBS)AUG上游30～40核苷酸的一段非译区，它是遗传信息翻译成多肽链起始于mRNA上的核糖体结合序列。SD(Shine～Dalgarno)序列原核mRNA先导序列中的一段，长度一般5个核苷酸，富含G、A，在RBS16SrRNA3”端互补的科学家而命名。稀有密码子(rarecodons)tRNA的含量上的差异很大，产生了对密码子的偏爱性，对应的tRNA丰富或稀有的密码子，分别称为偏爱密码子(biasedcodons)或稀有密码子。含稀有密码子多的基因必定表同基因表达量的掌握。重叠基因(overlappinggenes) 具有一些共用核苷酸序列的基因重叠的最早是在大肠杆菌噬菌体φ×174中觉察的，其很多不同蛋白质就是由重叠基因合成