表达调控和蛋白质合成笔记

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蛋白质表达调控讨论细胞如何调控蛋白质表达水平以适应环境变化和维持正常细胞功能

蛋白质表达调控讨论细胞如何调控蛋白质表达水平以适应环境变化和维持正常细胞功能

蛋白质表达调控讨论细胞如何调控蛋白质表达水平以适应环境变化和维持正常细胞功能细胞如何调控蛋白质表达水平以适应环境变化和维持正常细胞功能随着科学的进步和技术的发展,人们对细胞内蛋白质表达调控的研究越来越深入。

蛋白质是细胞的重要组成部分,也是细胞功能的关键调控因子。

细胞通过一系列精细的机制,对蛋白质的合成、修饰和降解进行调控,以适应环境变化并维持正常的细胞功能。

一、转录水平的调控在细胞中,蛋白质的表达调控从转录水平开始。

转录过程是将DNA信息转录成mRNA的过程。

细胞通过调控转录因子的活性和结合DNA的亲和力来调节基因的转录水平。

转录因子是一类能够结合到特定DNA序列上并调节基因表达的蛋白质。

细胞可以通过调控转录因子的表达量、互作和修饰来精确地调节基因的转录水平。

细胞还可以通过DNA甲基化和组蛋白修饰来调节基因的转录水平。

DNA甲基化是指在DNA分子上加上甲基基团,从而影响DNA的结构和功能。

DNA甲基化可以抑制基因的转录,从而降低蛋白质的表达水平。

组蛋白修饰是指改变组蛋白的结构和功能,从而影响基因的转录。

细胞可以通过改变组蛋白的乙酰化、甲基化等修饰方式,来调节基因的表达水平。

二、转运和翻译水平的调控在mRNA被合成出来之后,细胞将会通过转运和翻译过程来合成蛋白质。

细胞可以通过调节转运蛋白和翻译因子来调控蛋白质的合成速率。

转运蛋白是负责将mRNA分子从细胞核运输到细胞质中的蛋白质。

细胞可以通过调节转运蛋白的活性和数量,来控制mRNA的转运速率。

翻译因子是指参与蛋白质翻译过程的蛋白质。

细胞可以通过调节翻译因子的活性和表达量,来调控蛋白质的合成速率。

三、蛋白质修饰和降解水平的调控蛋白质在合成出来之后,细胞还通过修饰和降解来调节蛋白质的功能和稳定性。

蛋白质修饰是指改变蛋白质分子结构和功能的化学修饰过程。

常见的蛋白质修饰方式包括磷酸化、乙酰化和甲基化等。

细胞可以通过改变蛋白质的修饰方式,来调节蛋白质的功能和活性。

高一生物必修一笔记整理手写

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高一生物必修一笔记整理手写欢迎阅读本文,本文将为大家整理高一生物必修一的笔记。

在本次笔记整理中,我们将按照生物学内容的不同方面进行分类整理,帮助大家更好地掌握相关知识点。

第一部分:细胞的结构和功能1. 细胞的基本结构- 细胞膜:由磷脂双层构成,具有选择性通透性。

- 细胞质:包含细胞器的胞内液体。

- 线粒体:进行细胞呼吸,提供能量。

- 内质网:参与蛋白质合成和转运。

- 高尔基体:参与蛋白质修饰和包装。

- 核糖体:参与蛋白质合成。

- 核糖体核糖核酸(rRNA):构成核糖体。

2. 细胞的功能- 细胞的营养摄取:通过细胞膜进行物质的摄取和排泄。

- 细胞的代谢活动:包括呼吸、光合作用等。

- 细胞的生殖和发育:包括有丝分裂和无丝分裂。

- 细胞的调节功能:通过细胞内的信号传递进行调节。

第二部分:生物的组成和结构与功能1. 生物的结构与功能- 细胞:生物的基本单位,由细胞膜、细胞质、细胞核等组成。

- 组织:由相同或类似细胞按照一定方式组合而成,具有特定功能。

- 器官:由多个组织构成,具有特定的形态和功能。

- 有机体:由各种器官组成,能够进行生物活动。

- 种群:生活在一定地理范围内的同一物种的个体总称。

2. 细胞分化与多样性- 细胞分化:原始细胞经过分化形成不同类型的细胞。

- 细胞多样性:不同细胞在形态、结构和功能上的差异。

- 细胞功能特异性:不同细胞具有不同的功能,并通过细胞分化实现。

- 细胞分化的调控:包括内外环境的调控以及基因表达的调控。

第三部分:继承与变异1. 遗传的基本规律- 孟德尔遗传定律:包括孟德尔一、二、三个法则。

- 隐性与显性:隐性基因在表型上不显现,显性基因在表型上显现。

- 基因型和表型:基因型决定了个体的表型特征。

2. 染色体与性别决定- 染色体的结构和性状:染色体由DNA和蛋白质组成,不同的染色体决定了不同的性状。

- 性别决定:人类的性别由性染色体决定,男性为XY,女性为XX。

3. 突变和遗传变异- 突变:DNA序列的突发性改变,产生新的基因型和表型。

《动物生理学》章节笔记

《动物生理学》章节笔记

《动物生理学》章节笔记第一章:绪论一、动物生理学的研究对象和任务1. 研究对象- 动物生理学关注的是动物机体的生命现象,包括生物化学过程、细胞活动、组织功能、器官系统的工作以及整个生物体的行为和生存策略。

- 研究范围涵盖从单细胞生物到高等哺乳动物,重点关注动物如何通过各个生理系统维持内环境稳定(Homeostasis)。

2. 研究任务- 揭示生命现象的物理和化学基础:探究动物体内发生的各种生理过程背后的分子和细胞机制。

- 了解机体功能的调节机制:研究神经、内分泌和免疫系统如何协同工作,调节身体的各种功能。

- 探索环境适应的生理机制:分析动物如何通过生理调整来适应不同的环境条件。

- 应用于实践:将动物生理学知识应用于医学、兽医学、农业、生态保护和生物工程等领域。

二、动物生理学的发展简史1. 古代阶段- 古埃及、古希腊和古印度等文明对动物生理学有所探讨,但多限于观察和哲学思考,缺乏科学实验。

- 我国古代医学家如扁鹊、张仲景、孙思邈等对脉搏、呼吸、消化等生理现象有所记载。

2. 中世纪阶段- 欧洲中世纪,阿拉伯学者如伊本·纳菲斯对血液循环有了初步的认识。

- 解剖学的兴起为生理学的发展奠定了基础。

3. 近代阶段- 17世纪,哈维发表了《动物心血运动论》,奠定了血液循环理论。

- 18世纪至19世纪,贝尔纳、普尔扎等人通过实验方法推动了生理学的发展。

4. 现代阶段- 20世纪,生理学进入分子和细胞水平,如诺贝尔奖获得者霍奇金、埃克尔斯对神经传导的研究。

- 分子生物学、遗传工程等技术的应用使动物生理学研究进入了一个新的时代。

三、动物生理学的研究方法1. 实验方法- 急性实验:在短时间内对动物进行生理功能的观察和测量,如血压、心率等。

- 慢性实验:长时间跟踪动物生理功能的变化,如植入电极监测神经活动。

- 活体实验:在不影响动物生存的前提下进行的实验,如使用显微镜观察活细胞。

- 离体实验:在体外环境中研究组织、细胞或分子的功能,如器官切片培养。

蛋白质合成与修饰

蛋白质合成与修饰

蛋白质合成与修饰蛋白质是生命的基石,它们在细胞中承担着各种重要的功能。

蛋白质的合成与修饰是维持生命活动的核心过程之一。

本文将介绍蛋白质合成的过程以及蛋白质修饰的重要性。

一、蛋白质合成过程蛋白质合成是细胞内的一个复杂过程,包括转录和翻译两个关键步骤。

1. 转录转录是指在细胞核中,DNA转录为mRNA的过程。

具体来说,转录是由RNA聚合酶在DNA模板上合成一条mRNA链的过程。

转录的目的是将DNA上的遗传信息转录出来,供下一步的翻译使用。

2. 翻译翻译是指在细胞质中,mRNA上的遗传信息被翻译成蛋白质的过程。

翻译由核糖体进行,它通过读取mRNA上的密码子,将氨基酸按照遗传密码翻译出来,形成多肽链。

最终,多肽链会经过进一步的折叠和修饰,形成功能完整的蛋白质。

二、蛋白质修饰的重要性蛋白质修饰是指蛋白质在合成完成后,经过一系列的化学修饰调节,从而发挥其功能的过程。

蛋白质修饰对于生命活动起着至关重要的作用。

1. 磷酸化修饰磷酸化是一种常见的蛋白质修饰方式,通过在蛋白质中加上磷酸基团,可以改变蛋白质的结构和功能。

磷酸化修饰参与了细胞信号传导、细胞周期调控以及蛋白质激活等过程。

2. 乙酰化修饰乙酰化修饰是通过在蛋白质上加上乙酰基团,调控蛋白质的结构和功能。

乙酰化修饰在细胞核糖体的组装、DNA修复以及基因表达等方面起着重要作用。

3. 糖基化修饰糖基化是一种将糖基团连接到蛋白质上的修饰方式。

糖基化修饰不仅可以改变蛋白质的物理化学性质,还参与了识别和降解过程。

例如,糖基化参与了抗体的产生过程。

4. 脂肪酰化修饰脂肪酰化修饰是指在蛋白质上加上脂肪酸基团,调控蛋白质的定位和功能。

脂肪酰化修饰在细胞膜的组装、信号转导以及蛋白质-脂质相互作用中起重要作用。

蛋白质修饰的多样性和复杂性为生物体提供了更加多样丰富的功能。

三、蛋白质合成与修饰的调控机制蛋白质合成和修饰是受到细胞内多种调控机制的精确控制的。

1. 转录水平的调控在蛋白质合成过程中,转录水平的调控是重要的一环。

表达调控与蛋白质合成笔记

表达调控与蛋白质合成笔记

第八章:蛋白质合成转运和加工核糖体活性位点_至少五个E:脱酰tRNA短暂的占据,然后由E位离开核糖体。

P:起始tRNA i met结合于此, 延长成肽后,带肽链的tRNA转到此位A:普通氨酰tRNA就加入此位翻译起始因子起始tRNA特点(翻译时第一个密码子怎样被识别)核糖体的30s小亚基中的16SrRNA上有一段序列与mRNA中的SD序列互补结合,使下游的AUG序列定位在P位上。

起始tRNA--- tRNAi ①只能识别mRNA上的翻译起始密码子AUG ②只能进入核糖体的肽位P普通tRNA--- tRNA ①在翻译延长中发挥作用②进入核糖体的A位,再通过A位到达P位在原核生物中起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸(fMet),真核为甲硫氨酸(Met)起始时mRNA和rRNA的碱基配对mRNA上的SD序列(AAACAGGAGG)与核糖体的30s小亚基中的16SrRNA(UCCUCC)互补从而使使下游的AUG序列定位在P位上,起始肽链的合成。

肽链合成和延伸(三个反应)(一)进位反应:密码子被识别,起始tRNA结合于P处,普通tRNA结合在A处(二)转位反应:氨基酸从A转移到P处,涉及肽链的形成(三)移位反应:tRNA和 mRNA相对核糖体的移动共翻译转运和信号肽:蛋白质合成转运同时发生,转运信号也由mRNA编码,分泌蛋白质,多进入内质网。

需要SRP(信号识别蛋白受体介导),与其受体DP形成复合物。

信号肽N端有一个带正电的氨基酸,C端有数个极性氨基酸。

翻译后转运和导肽:进入叶绿体和线粒体的蛋白是这种机制。

导肽对这两种细胞器中蛋白质的跨膜与识别起重要作用。

叶绿体的信号台有两部分,分别决定此蛋白能否进入叶绿体基质和类囊体。

练习蛋白质的生物合成包括:____ ____ ____肽链合成和延伸的三个反应是:____ ____ ____原核生物蛋白合成起始tRNA是________,真核是________既能识别tRNA,又能识别氨基酸,对两者有高度专一性的酶是____关于SD序列,叙述正确的是:A:富含嘧啶 B:富含嘌呤 C:富含稀有碱基 D:与mRNA配对第九章:原核生物表达调控乳糖操纵子表达调控—分解代谢(Lac operon)一:结构:大肠杆菌的乳糖操纵子调控区包括调节基因I,启动基因P,操纵基因O,CAP结合位点.信息区由Z.Y.A三个基因串连在一起Z编码β-半乳糖苷酶Y编码通透酶A编码乙酰基转移酶,I基因编码一种阻遏蛋白,后者与O序列结合,使操纵子受阻遏而处于转录失活状态。

《动物遗传学》课程笔记

《动物遗传学》课程笔记

《动物遗传学》课程笔记绪论:一、动物遗传学研究的对象及任务1. 研究对象:动物遗传学主要研究动物体内的遗传物质,包括DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸),以及这些遗传物质如何在生物体内传递、表达和产生变异。

研究对象覆盖了从单个基因、染色体,到整个基因组的结构、功能和相互作用。

2. 研究任务:动物遗传学的核心任务是深入理解动物遗传变异的机制,揭示遗传信息在生物体内的传递、表达和调控过程,以及这些过程如何影响动物的生长、发育、繁殖和适应环境的能力。

此外,动物遗传学还致力于将这些知识应用于动物育种、生物技术、医学和生物多样性保护等领域。

二、遗传学的发展简史1. 早期遗传学:孟德尔的豌豆杂交实验是遗传学的起点,他通过观察豌豆的形态变异,提出了遗传因子的概念,并总结出了遗传的分离定律和自由组合定律。

这一时期的研究主要集中在表型水平的观察和统计分析上。

2. 20世纪初:摩尔根等人的果蝇实验,证实了基因位于染色体上,并提出了连锁和交换定律,将遗传学研究推向了细胞水平。

这一时期的研究开始关注基因在染色体上的物理位置和基因间的相互作用。

3. 分子遗传学兴起:沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型,以及随后的一系列分子生物学技术(如DNA测序、聚合酶链反应等)的发展,使得遗传学研究深入到分子水平。

研究者们开始直接研究遗传物质的结构和功能,以及遗传信息的复制、转录和翻译过程。

4. 现代遗传学:随着生物信息学、系统生物学等交叉学科的发展,遗传学进入了系统遗传学和表观遗传学的研究阶段。

基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等多组学技术的应用,使得遗传学研究更加全面和深入。

研究者们开始从整体水平上研究基因组的结构、功能及其在生物体内的调控网络。

三、动物遗传学在动物生产中的地位1. 育种改良:动物遗传学为动物育种提供了理论基础和技术手段。

通过选择和繁殖具有优良遗传特性的个体,可以提高动物群体的生产性能、抗病能力和适应性。

医学生物学重点笔记

医学生物学重点笔记

医学生物学重点笔记医学生物学是一门研究生命现象和生命过程的科学,它涵盖了从细胞到整个生物体的各个层面,对于医学专业的学生来说,是一门非常重要的基础课程。

以下是我整理的医学生物学重点内容。

一、细胞生物学细胞是生物体的基本结构和功能单位,了解细胞的结构和功能对于理解生命活动至关重要。

1、细胞膜细胞膜由脂质双分子层、蛋白质和少量糖类组成。

其主要功能包括物质运输、细胞识别、信号转导等。

物质运输方式有被动运输(简单扩散、协助扩散)和主动运输,主动运输需要消耗能量。

2、细胞质细胞质包含细胞器和细胞质基质。

细胞器中,线粒体是细胞的“动力工厂”,通过有氧呼吸为细胞提供能量;叶绿体在植物细胞中进行光合作用;内质网分为糙面内质网和光面内质网,参与蛋白质合成和脂质代谢;高尔基体主要参与蛋白质的加工、分选和运输;溶酶体含有多种水解酶,能分解细胞内的衰老、损伤细胞器和外来物质;核糖体是蛋白质合成的场所。

3、细胞核细胞核是细胞的控制中心,包含核膜、核仁、染色质和核基质。

染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种形态,它们由 DNA 和蛋白质组成。

二、分子生物学分子生物学研究生物大分子的结构、功能和相互关系。

1、 DNA 结构与功能DNA 是双螺旋结构,由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成。

其功能是储存和传递遗传信息,通过复制将遗传信息传递给子代细胞,通过转录和翻译指导蛋白质的合成。

2、基因表达调控基因表达包括转录和翻译两个过程。

转录是在 RNA 聚合酶的作用下,以 DNA 为模板合成 RNA 的过程。

翻译是在核糖体上,以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程。

基因表达受到多种因素的调控,包括转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平的调控。

3、中心法则中心法则描述了遗传信息从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的流动过程,也包括 RNA 病毒中的逆转录过程。

三、遗传与变异遗传学研究生物的遗传和变异规律。

1、遗传规律孟德尔的遗传定律包括分离定律和自由组合定律。

王镜岩《生物化学》第三版考研笔记(提要版本071页)

王镜岩《生物化学》第三版考研笔记(提要版本071页)

王镜岩《生物化学》第三版考研笔记(提要版本071页)内容提要:1、氨基酸与蛋白质氨基酸分类:常见蛋白质氨基酸,不常见蛋白质氨基酸,非蛋白氨基酸;氨基酸的酸碱化学,氨基酸两性解离,氨基酸的等电点;氨基酸的旋光性和紫外吸收。

蛋白质的共价结构:蛋白质的化学组成和分类,蛋白质功能,蛋白质的形状和大小,蛋白质构象和组织层次。

肽:肽键结构,肽的物理化学性质,活性多肽。

蛋白质一级结构测定:Sanger试剂,DNS及Edman降解,二硫桥位置确定。

蛋白质的三维结构:XRD原理;稳定蛋白质三维结构的作用力,肽平面和两面角;蛋白质的二级结构:α-螺旋,β-折叠片,β-转角;超二级结构和结构域;球状蛋白的三级结构;亚基缔合和四级结构。

蛋白质结构与功能的关系:肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能,镰刀状细胞贫血病;免疫球蛋白。

蛋白质的分离、纯化和表征:蛋白质分子量测定,沉降分析及沉降系数,沉降系数单位,凝胶过滤及SDS-PAGE法测分子量;蛋白质的沉淀;电泳:区带电泳、薄膜电泳、等电聚焦电泳、毛细管电泳。

2、酶和辅酶酶催化作用特点:反应温合、高效、专一、可调节控制;酶活性调节控制:调剂酶浓度、激素调节、反馈抑制调节、抑制剂激活剂调节、别构调控、酶原激活,可逆共价修饰;酶的化学本质及其组成,辅酶和辅基,单体酶,寡聚酶和多酶复合体。

酶的命名和分类:习惯命名法;国际系统命名法及酶的编号,六大类酶的特征。

酶的专一性:“锁与钥匙”学说;诱导楔合假说;过渡态理论,过渡态类似物与医药和农药的设计,催化抗体。

酶的活力测定:酶活力单位,比活力。

酶工程:化学修饰酶,固定化酶,人工模拟酶。

酶促反应动力学:底物浓度与酶反应速度,酶促反应动力学方程式及推导,米氏常数的意义和求法。

酶的抑制作用:不可逆抑制和可逆抑制及动力学判断,一些重要的抑制剂,有机磷农药和磺胺药作用机制。

温度、PH、激活剂对酶反应影响。

酶的作用机制:酶活性部位及研究方法;影响酶催化效率的有关因素:临近和定向效应、底物形变和诱导契合、酸碱催化、共价催化、金属离子催化、多元催化和协同效应、微环境影响;溶菌酶作用机制和胰凝乳蛋白酶。

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第八章:蛋白质合成转运和加工核糖体活性位点_至少五个E:脱酰tRNA短暂的占据,然后由E位离开核糖体。

P:起始tRNA i met结合于此, 延长成肽后,带肽链的tRNA转到此位A:普通氨酰tRNA就加入此位翻译起始因子起始tRNA特点(翻译时第一个密码子怎样被识别)核糖体的30s小亚基中的16SrRNA上有一段序列与mRNA中的SD序列互补结合,使下游的AUG序列定位在P位上。

起始tRNA--- tRNAi ①只能识别mRNA上的翻译起始密码子AUG ②只能进入核糖体的肽位P普通tRNA--- tRNA ①在翻译延长中发挥作用②进入核糖体的A位,再通过A位到达P位在原核生物中起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸(fMet),真核为甲硫氨酸(Met)起始时mRNA和rRNA的碱基配对mRNA上的SD序列(AAACAGGAGG)与核糖体的30s小亚基中的16SrRNA(UCCUCC)互补从而使使下游的AUG序列定位在P位上,起始肽链的合成。

肽链合成和延伸(三个反应)(一)进位反应:密码子被识别,起始tRNA结合于P处,普通tRNA结合在A处(二)转位反应:氨基酸从A转移到P处,涉及肽链的形成(三)移位反应:tRNA和mRNA相对核糖体的移动共翻译转运和信号肽:蛋白质合成转运同时发生,转运信号也由mRNA编码,分泌蛋白质,多进入内质网。

需要SRP(信号识别蛋白受体介导),与其受体DP形成复合物。

信号肽N端有一个带正电的氨基酸,C端有数个极性氨基酸。

翻译后转运和导肽:进入叶绿体和线粒体的蛋白是这种机制。

导肽对这两种细胞器中蛋白质的跨膜与识别起重要作用。

叶绿体的信号台有两部分,分别决定此蛋白能否进入叶绿体基质和类囊体。

练习蛋白质的生物合成包括:____ ____ ____肽链合成和延伸的三个反应是:____ ____ ____原核生物蛋白合成起始tRNA是________,真核是________既能识别tRNA,又能识别氨基酸,对两者有高度专一性的酶是____关于SD序列,叙述正确的是:A:富含嘧啶B:富含嘌呤C:富含稀有碱基D:与mRNA配对第九章:原核生物表达调控乳糖操纵子表达调控—分解代谢(Lac operon)一:结构:大肠杆菌的乳糖操纵子调控区包括调节基因I,启动基因P,操纵基因O,CAP结合位点.信息区由Z.Y.A三个基因串连在一起Z编码β-半乳糖苷酶Y编码通透酶A编码乙酰基转移酶,I基因编码一种阻遏蛋白,后者与O序列结合,使操纵子受阻遏而处于转录失活状态。

调节位点有:CAP.P.O..O为一种正读反渎都一样的回文序列,可结合蛋白质二:阻遏蛋白的负性调节在没有乳糖存在时,乳糖操纵子处于阻遏状态。

这是因为Ⅰ基因编码的阻遏蛋白与O序列结合,阻断了转录启动。

(但阻遏蛋白的阻遏作用并非绝对,偶有阻遏蛋白与O序列解聚。

因此,每个细胞中可能会有寥寥数分子β半乳糖苷酶、通透酶生成。

)当有乳糖存在时,它经透酶催化、转运进入细胞,再经原先存在于细胞中的少数β-半乳糖苷酶催化,转变为别乳糖。

这个别乳糖作为诱导剂结合阻遏蛋白,使阻遏蛋白与O序列分离,导致转录可以发生,使β-半乳糖苷酶分子增加1000倍。

三:CAP的正性调节当没有葡萄糖及cAMP升高时,它与CAP结合,再一起结合在乳糖操纵子上的CAP结合位点上,促进RNA Pol与启动基因P结合,起始基因转录. 当葡萄糖存在时,cAMP浓度降低,cAMP与CAP结合受阻,因此乳糖操纵子表达下降。

由此可见,对乳糖操纵子来说CAP是正性调节因素,乳糖阻遏蛋白是负性调节因素。

两种调节机制根据存在的碳源性质及水平协调调节乳糖操纵子的表达。

四:对调节机制的解释大肠杆菌根据碳源性质选择代谢方式。

倘若有葡萄糖存在时,细菌优先选择葡萄糖供应能量。

葡萄糖通过降低cAMP浓度,阻碍cAMP与CAP结合而抑制乳糖操纵子转录,使细菌只能利用葡萄糖。

在没有葡萄糖而只有乳糖的条件下,阻遏蛋白与O序列解聚,CAP结合cAMP后与乳糖操纵子的CAP位点,激活转录,使得细菌利用乳糖作为能量来源。

半乳糖(gal operon),阿拉伯糖(ara operon),色氨酸操纵子(Try operon)_特殊的地方半乳糖操纵子:结构:调节基因R__(距离很远)__P1_P2_OE_O1_E_T_K—>使半乳糖变为葡萄糖-1-磷酸①双启动子重叠双操纵基因②无3’5’顺序③O(E)在CAP位点内,很必须,共同产物UDP-Gal涉及胞壁的合成,表面异构酶负责把UDP-Gal变为UDP-Glu.④半乳糖作为碳源和细胞壁合成物质⑤正负调控阿拉伯糖操纵子:结构:调节基因C_O2_01_I_B_A_D—>无葡萄糖时降解阿拉伯糖供代谢利用.①正负调控②两个启动子双向转录Pc与Pbad,是调节子③Pc与O1重叠,CRP结合位点位于O1与I之间④缺少阿拉伯糖时,单纯C蛋白结合于O1起阻遏作用(环结构)。

当C蛋白变为诱导型Cind时(CAP-cAMP和阿拉伯糖存在时),Cind结合于I使RNA Pol结合于Pbad转录BAD三个基因.P220结构图色氨酸操纵子为合成代谢。

其余为分解代谢,受葡萄糖水平影响,都有CAP位点(葡萄糖与cAMP作用)色氨酸操纵子:R_(很远)_P_O_L_E_D_C_B_A..阻遏型操纵子,用于色氨酸合成时的五步反应中五种酶的合成,所以其结构基因有5个,A.B.C.D.E..调节基因R距离后面基因簇很远,其产物被称为辅阻遏蛋白.当色氨酸合成过多时,就作为辅阻遏物与辅阻遏蛋白形成阻遏蛋白,结合在操纵基因O上,抑制转录.操纵基因O 在启动子P内.O后为RNA Pol结合位点,在后面是一段L_Leader前导序列,可被翻译.最后,L还有个弱化序列,当色氨酸太多时,这部分序列形成一个弱化子结构,使得RNA Pol脱落终止转录.P211图衰减子,弱化子—弱化作用弱化区域在第一个结构基因E与启动子P之间,具体点说在L内,色氨酸浓度很高时, 这部分序列形成一个弱化子结构—茎环结构(3—4配对),使得RNA Pol脱落终止转录,是色氨酸操纵子中除了阻遏作用外另一种转录终止形式…阻遏作用只能使转录不起始,对于已经转录的,只能通过弱化作用使它停顿下来。

阻遏作用的信号是胞内色氨酸的多少,弱化的信号是细胞内载有色氨酸tRNA的多少,它通过前导肽的翻译来控制转录的进行。

阻遏物从有活性向无活性转变较慢,弱化子是一个迅速做出反应的系统.不过阻遏系统在大量外源色氨酸存在时,可以阻止非必需先导mRNA合成,使系统更加经济。

弱化作用必须具备的三个条件①核糖体暂停位置决定了茎环结构形成方式,从而控制转录终止,因此转录与翻译相偶联,所以在真核中不存在。

②要有四组配对区1,2,3,4。

3-4配对时产生终止结构。

③前导序列L要有相应的氨基酸密码子—2个色氨酸密码子。

DNA重排对转录起始的调控真核中有免疫球蛋白以及酵母交配型的转变原核中Mu噬菌体的重排和沙门氏细菌的相变。

沙门氏菌通过启动子方向的改变来调节不同鞭毛蛋白的合成,当H2型蛋白表达时,还形成一种抑制H1表达的阻遏蛋白。

而Mu噬菌体右端有3KB的“G”倒位片段,根据其方向的不同可分为G+与G-,这两种方向产生的转录产物决定Mu噬菌体吸附在哪种大肠杆菌上。

反义mRNA的调控与mRNA互补的一段RNA,可以和靶核苷酸序列或靶分子部分区域形成双链阻碍靶基因的表达,叫反义调控。

而在真核中,往往把这段序列插入在重组载体的启动子下游,这叫反义技术,是一种任意关闭某些基因表达的有效方法。

来研究基因的表达调控,或锥虫病的治疗或蔬果保鲜与新品种的繁育。

翻译的终止反应调控(严谨反应)细菌碰到贫瘠的环境如氨基酸的全面匮乏时,会有空载tRNA的产生,再诱导鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸(pppGpp)的产生,这两种物质也称魔斑,能影响一大堆操纵子的活性(通过改变启动子与RNA Pol的专一性结合),从而使很多不特别必须的基因不转录。

为节省储藏物而降代谢水平到最低,度过困难时期。

练习:1:基因表达的产物是A:DNA B:RNA C:蛋白质D:RNA与蛋白质2:目前认为基因表达调控的主要环节是A:基因激活B:转录起始C:转录后加工D:翻译后加工3:乳糖操纵子直接诱导物为A:B-半乳糖苷酶B:葡萄糖C:乳糖D:别乳糖4:乳糖操纵子的表达中,乳糖作用为A:作为辅阻遏物与辅阻遏蛋白结合形成阻遏蛋白(色氨酸)B:作为阻遏物结合操纵区C:使阻遏物变构失去结合DNA的能力D:引物5:葡萄糖可参与乳糖操纵子代谢阻遏的原因是A:葡萄糖也是B-半乳糖苷酶的底物B:乳糖分解产生葡萄糖,所以葡萄糖可作为细胞内乳糖水平正常的信号。

6:Lac阻遏蛋白由——编码?A:Z基因B:Y基因C:A基因D:I基因7:一些复杂的生命过程,如固氮反应,鞭毛合成,多基因如何进行调控?A:多个操纵子受到同步诱导B:按一定顺序级联合成σ因子,依次启动基因转录8:SD序列是指A:mRNA起始密码上游的一段序列,负责与核糖体结合B:16SrRNA富含嘧啶序列的互补序列9:ppGpp在何种情况下被合成A:细菌缺乏氮源时B:缺乏C源C:温度太高10直接参与乳糖操纵子的有A:I基因编码的蛋白B:Z基因编码蛋白C:别乳糖D:CAP第十章:真核表达调控真核与原核表达调控特点的区别原核:调控发生在转录水平上,有正控(激活蛋白结合启动子P)和负控(阻遏蛋白结合操作基因O后转录)主要特点为①σ因子决定RNA Pol的识别特异性②操纵子模型的普遍存在,成群操纵子形成调节子,协同调控,形成整体调控模式—SOS反应③阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性真核:多层次调节,有瞬时的可逆调控,有贯穿整个发育途中的不可逆调控(精髓部分)。

主要特点为①无操纵子,RNA Pol有三种,其中Ⅱ类转录蛋白质基因②基因激活时,活性染色质的变化(组蛋白乙酰化,DNA碱基甲基化的变化,拓扑异构变化,对DNase敏感了)③转录与翻译不欧联④正调控为主:真核RNA Pol对启动子P亲和力小,必须依赖激活蛋白作用(TF?)⑤转录后修饰加工更复杂⑥个体发育复杂。

但受环境影响小。

真核基因组较大,出现调节蛋白在DNA上的非特异性结合的问题;解决办法是使用多个调控蛋白,而用多种蛋白质调控一个基因的表达,必须都是正调控DNA水平上的调控(染色体重排—酵母交配型的转变,免疫球蛋白的重排)免疫球蛋白IgG基因许多片段发生重排,为免疫球蛋白分子的多样性奠定了基础,有重链的重排和轻链的重排染色质水平的调控(异染色质化)染色质可被分为常染色质和凝聚的异染色质,异染色质又可分为一直凝聚的组成性异染色质,如端粒,着丝粒,和特定时期才凝聚的兼性异染色质.雌性哺乳动物中也存在随机一条X染色体上的部分基因异染色质化失活-失活的X染色体称之为巴氏小体.对于男性,这是一种剂量补偿.在子细胞中,仍然失活,但在生殖细胞形成时恢复.DNA甲基化DNA甲基化后失活,甲基化主要有5-甲基胞嘧啶(C),N6-甲基腺嘌呤(A),和7-甲基鸟嘌呤. 5-甲基胞嘧啶(C)主要发生在GpC岛上和GpXpC中.甲基化导致了DNA构象改变从而影响了蛋白质的结合效率.组蛋白的乙酰化组蛋白进化保守.组蛋白可被乙酰化修饰,( 组蛋白N端尾部,尤其是H3和H4的修饰)使与其结合的DNA 链变松,这样DNA链才能与RNA Pol和调节蛋白作用.所以组蛋白实际上是一种抑制基因的负调控因子.组蛋白乙酰化貌似是扩大活性基因功能区.在这当中是组蛋白乙酰化酶在起作用HAT.组蛋白H4的去乙酰化是雌性哺乳动物一条X染色体失活的原因之一.增强子_一种顺式元件,增强启动子效率1、增强效应十分明显。

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