原核基因表達調(diào)控

原核基因表達調(diào)控

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1、Chapter-6ExpressionandRegulationofProkaryoticGeneOfthe4,000orsogenesinthetypicalbacterialgenome,ortheperhaps35,000genesinthehumangenome,onlyafractionareexpressedinacellatanygiventime.Somegeneproductsarepresentinverylargeamounts:theelongationfactorsrequiredforproteins

2、ynthesis,forexample,areamongthemostabundantproteinsinbacteria,andribulose1,5-bisphosphatecarboxylase/oxygenase(rubisco)ofplantsandphotosyntheticbacteriais,asfarasweknow,themostabundantenzymeinthebiosphere.Othergeneproductsoccurinmuchsmalleramounts;forinstance,acellma

3、ycontainonlyafewmoleculesoftheenzymesthatrepairrareDNAlesions.Requirementsforsomegeneproductschangeovertime.Theneedforenzymesincertainmetabolicpathwaysmaywaxandwaneasfoodsourceschangeoraredepleted.Duringdevelopmentofamulticellularorganism,someproteinsthatinfluencecel

4、lulardifferentiationarepresentforjustabrieftimeinonlyafewcells.Specializationofcellularfunctioncandramaticallyaffecttheneedforvariousgeneproducts。CenterlawContents基因表達調(diào)控的基本概念原核基因調(diào)控機制乳糖操縱子色氨酸操縱子其他操縱子轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控基因表達的多種階段信息從基因到產(chǎn)物轉(zhuǎn)化途徑可分成許多被調(diào)控的階段。第一節(jié)基因表達調(diào)控的基本概念一、基因表達的概念gene

5、expression:基因轉(zhuǎn)錄及翻譯的過程。對這個過程的調(diào)節(jié)就稱為generegulation。rRNA、tRNA編碼基因轉(zhuǎn)錄合成RNA的過程也屬于基因表達組成性表達(constitutiveexpression)適應(yīng)性表達(adaptiveexpression)二、基因表達的方式1、組成性表達:指不大受環(huán)境變動而變化的一類基因表達。某些基因在一個個體的幾乎所有細胞中持續(xù)表達,通常被稱為管家基因(housekeepinggene)。2、適應(yīng)性表達指環(huán)境的變化容易使其表達水平變動的一類基因表達。應(yīng)環(huán)境條件變化基因表達水平增高的現(xiàn)象

6、稱為誘導(dǎo)(induction),這類基因被稱為可誘導(dǎo)的基因(induciblegene);相反,隨環(huán)境條件變化而基因表達水平降低的現(xiàn)象稱為阻遏(repression),相應(yīng)的基因被稱為可阻遏的基因(repressiblegene)。三、基因表達的規(guī)律——時間性和空間性1、時間特異性(temporalspecificity)按功能需要,某一特定基因的表達嚴格按特定的時間順序發(fā)生,稱之為基因表達的時間特異性。多細胞生物基因表達的時間特異性又稱階段特異性(stagespecificity)。2、空間特異性(spatialspecifi

7、city)基因表達伴隨時間順序所表現(xiàn)出的這種分布差異,實際上是由細胞在器官的分布決定的,所以空間特異性又稱細胞或組織特異性(cellortissuespecificity)。在個體生長全過程,某種基因產(chǎn)物在個體按不同組織空間順序出現(xiàn),稱之為基因表達的空間特異性。四、基因表達調(diào)控的兩種策略——on-off&up-down1、開-關(guān)調(diào)節(jié)(On-offcontrol)2、升-降調(diào)節(jié)(Up-downcontrol)五、基因表達調(diào)控的生物學(xué)意義適應(yīng)環(huán)境、維持生長和增殖(原核、真核)維持個體發(fā)育與分化(真核)第二節(jié)原核基因調(diào)控機制內(nèi)容提要:

8、原核基因表達調(diào)控環(huán)節(jié)操縱子學(xué)說原核基因調(diào)控機制的類型與特點轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控的其他形式一、原核基因表達調(diào)控環(huán)節(jié)1、轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控(transcriptionalregulation)2、轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控(post-transcriptionalregulatio

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