原核基因的表达与调控精选PPT.ppt

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1、关于原核基因的表关于原核基因的表达与调控达与调控第1页，讲稿共112张，创作于星期日 物质代谢调控与基因表达调控的关系物质代谢调控与基因表达调控的关系物质代谢调控的实质就是对酶的调节。调节水平：物质代谢调控的实质就是对酶的调节。调节水平：细胞水平细胞水平激素水平：激素调节激素水平：激素调节整体调节：神经体液调节整体调节：神经体液调节酶分子结构调节酶分子结构调节 细胞内酶的分隔分布细胞内酶的分隔分布酶分子降解调节酶分子降解调节酶含量的调节酶含量的调节第2页，讲稿共112张，创作于星期日Control of Gene Expression in ProkaryotesqE.coli has abo

2、ut 4,000 genes.qSome genes are only active under certain conditions.qHow does the cell regulate which genes are“on”and which genes are“off”?qTranscriptional control第3页，讲稿共112张，创作于星期日在细胞内有许多种蛋白质其数量几乎不受外界环境的在细胞内有许多种蛋白质其数量几乎不受外界环境的影响影响,这些蛋白质称为这些蛋白质称为组成蛋白质组成蛋白质(constitutive constitutive proteins);protei

3、ns);另一类型则被称为另一类型则被称为适应型或调节型适应型或调节型，因为，因为这类蛋白蛋白质的合成明显受环境的影响而改变。这类蛋白蛋白质的合成明显受环境的影响而改变。第4页，讲稿共112张，创作于星期日组成型表达组成型表达(constitutive expression):constitutive expression):几乎不受环境几乎不受环境变动影响的一类基因表达，其中某些基因表达产物是细胞变动影响的一类基因表达，其中某些基因表达产物是细胞或生物体整个生命过程中都持续需要而必不可少的，这类或生物体整个生命过程中都持续需要而必不可少的，这类基因可称为基因可称为看家基因看家基因(housek

4、eeping gene)housekeeping gene)。适应型表达适应型表达(adaptive expression):adaptive expression):环境的变化容易使环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。其表达水平变动的一类基因表达。第5页，讲稿共112张，创作于星期日第一节 原核基因表达调控总论基因表达调控的水平：基因表达调控的水平：v转录水平转录水平调控和调控和转录后水平转录后水平调控调控v转录后水平调控包括：转录后水平调控包括：mRNAmRNA加工水平加工水平调控；调控；翻译水平翻译水平的调控的调控第6页，讲稿共112张，创作于星期日原核生物基因表达调控的各个水

5、平原核生物基因表达调控的各个水平第7页，讲稿共112张，创作于星期日原核生物基因调控与外部信号：原核生物基因调控与外部信号：营养状况和环境因素营养状况和环境因素除光合自养细菌外除光合自养细菌外,一般细菌如大肠杆菌所一般细菌如大肠杆菌所需的碳源首先是葡萄糖需的碳源首先是葡萄糖,利用葡萄糖发酵获得能利用葡萄糖发酵获得能量量,维持生存。在缺乏葡萄糖时维持生存。在缺乏葡萄糖时,细菌也可以利用细菌也可以利用其它糖类如乳糖作为碳源其它糖类如乳糖作为碳源,维持生活。维持生活。第8页，讲稿共112张，创作于星期日应环境条件变化基因表达水平增高的现象称为应环境条件变化基因表达水平增高的现象称为诱导诱导(indu

6、ction)induction)，这类基因被称为可诱导的基这类基因被称为可诱导的基因因(inducible gene)inducible gene)；相反，随环境条件变化而基因表达水平降低相反，随环境条件变化而基因表达水平降低的现象称为阻遏的现象称为阻遏(repression)repression)，相应的基因被相应的基因被称为可阻遏的基因称为可阻遏的基因(repressible gene)repressible gene)。第9页，讲稿共112张，创作于星期日一、原核基因调控机制的类型和特点q正转录调控，负转录调控正转录调控，负转录调控q调节蛋白调节蛋白(regulatory protein

7、)regulatory protein)是一些特殊蛋白质是一些特殊蛋白质,它它们决定着其他蛋白质的合成。们决定着其他蛋白质的合成。q有两种基本类型有两种基本类型:即正调节蛋白即正调节蛋白(positive regulator)positive regulator)及负调节蛋白及负调节蛋白(negative regulator)negative regulator)。q负调节蛋白或称阻遏蛋白负调节蛋白或称阻遏蛋白(repressor),(repressor),会使其靶蛋白会使其靶蛋白的合成受到抑制的合成受到抑制,即不表达。即不表达。q正调节蛋白是激活蛋白正调节蛋白是激活蛋白(activator)

8、activator)。对靶蛋白的合成有促。对靶蛋白的合成有促进作用。因此进作用。因此,激活蛋白存在时被控制的基因可表达。激活蛋白存在时被控制的基因可表达。第10页，讲稿共112张，创作于星期日Regulation can be negative or positiveNegative Control mRNA在不存在调控在不存在调控因素的时候合成较快因素的时候合成较快Positive Control mRNA的合成需要调的合成需要调控因素的存在控因素的存在第11页，讲稿共112张，创作于星期日负控下的基因的表达可以由阻遏蛋白所关闭。通常阻遏蛋白可以与负控下的基因的表达可以由阻遏蛋白所关闭。通常

9、阻遏蛋白可以与DNADNA结合以阻止转录发生，也可以与结合以阻止转录发生，也可以与mRNAmRNA结合阻止翻译起始。结合阻止翻译起始。Structural gene clusters are coordinately controlled.第12页，讲稿共112张，创作于星期日o正控下的基因的表达只能发生在调节蛋白有活性的情况下。正控下的基因的表达只能发生在调节蛋白有活性的情况下。o阻遏蛋白可以与阻遏蛋白可以与DNADNA结合以阻止转录发生。结合以阻止转录发生。o正调节蛋白与正调节蛋白与DNADNA及及RNARNA聚合酶相互作用，协助转录起始的发生。聚合酶相互作用，协助转录起始的发生。正调控蛋

10、白通常称为激活蛋白（正调控蛋白通常称为激活蛋白（activatoractivator)。第13页，讲稿共112张，创作于星期日1、负控诱导和负控阻遏、负控诱导和负控阻遏v在负控诱导系统中，阻遏蛋白与效应物（诱在负控诱导系统中，阻遏蛋白与效应物（诱导物）结合时，阻遏蛋白失效，结构基因转导物）结合时，阻遏蛋白失效，结构基因转录；录；v在负控阻遏系统中，阻遏蛋白与效应物结合时，在负控阻遏系统中，阻遏蛋白与效应物结合时，调节基因不转录。调节基因不转录。v阻遏蛋白作用的部位是操纵区。阻遏蛋白作用的部位是操纵区。第14页，讲稿共112张，创作于星期日2、正转录调控、正转录调控v调节基因的产物是激活蛋白。调

11、节基因的产物是激活蛋白。v可以根据激活蛋白的作用性质分为正控诱导系统可以根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和正控阻遏系统v在正控诱导系统中，效应物的存在使激活蛋白处于活在正控诱导系统中，效应物的存在使激活蛋白处于活性状态；性状态；v在正控阻遏系统中，效应物分子的存在使激活蛋白处在正控阻遏系统中，效应物分子的存在使激活蛋白处于非活性状态于非活性状态第15页，讲稿共112张，创作于星期日第16页，讲稿共112张，创作于星期日调节蛋白 阻遏蛋白阻遏蛋白激活蛋白激活蛋白游离时无活性（正控诱导）游离时无活性（正控诱导）游离时有活性（正控阻遏）游离时有活性（正控阻遏）游离时无活性（负控阻

12、遏）游离时无活性（负控阻遏）游离时有活性（负控诱导）游离时有活性（负控诱导）负诱活负诱活 正诱死正诱死 第17页，讲稿共112张，创作于星期日qTheThe lac lac operon is an example operon is an exampleqThe The laclac genes are controlled by a repressor.genes are controlled by a repressor.qTheThe lac lac operon can be induced.operon can be induced.3、可诱导调节：、可诱导调节：是指一些基因在特殊

13、的代谢物或化合物的作用是指一些基因在特殊的代谢物或化合物的作用下，由原来的关闭状态转变为工作状态，即在下，由原来的关闭状态转变为工作状态，即在某些物质的诱导下使基因活化。某些物质的诱导下使基因活化。第18页，讲稿共112张，创作于星期日a regulatory system in E.coli that controls the synthesis of enzymes required for the metabolism of lactoseLac operon was discovered by Francois Jacob and Jaques Monod in the 1960sdi

14、saccharideFirst model for control of gene expression-the lac operon in E.coli-第19页，讲稿共112张，创作于星期日E.coli growing on glucoseCells stop growing when all glucose is used up第20页，讲稿共112张，创作于星期日E.coli growing on glucose and lactoseCells stop growing when all glucose is used upAfter a lag period,the cells s

15、tart to grow on lactoseLag period第21页，讲稿共112张，创作于星期日4、可阻遏调节：、可阻遏调节：这类基因平时是开启的，处在产生蛋白质或酶的这类基因平时是开启的，处在产生蛋白质或酶的工作过程中，由于一些特殊代谢物或化合物的积工作过程中，由于一些特殊代谢物或化合物的积累而将关闭。累而将关闭。qTryptophan operon is an exampleoperon is an exampleq Histidine operon Histidine operonq 第22页，讲稿共112张，创作于星期日二、二、弱化子对基因活性的影响弱化子对基因活性的影响大肠杆

16、菌：大肠杆菌：trp操纵子，操纵子，phe操纵子，操纵子，thr操纵子，操纵子，ile操纵子，操纵子，ala操纵子操纵子沙门氏菌：沙门氏菌：his操纵子，嘧啶合成操纵子操纵子，嘧啶合成操纵子弱化子：弱化子：第23页，讲稿共112张，创作于星期日三、三、降解物对基因活性的影响降解物对基因活性的影响q葡萄糖效应（降解物抑制作用）：有葡萄糖存在的情葡萄糖效应（降解物抑制作用）：有葡萄糖存在的情况下，即使在细菌培养基中加入乳糖、半乳糖、阿拉伯况下，即使在细菌培养基中加入乳糖、半乳糖、阿拉伯糖或麦芽糖等诱导物，与其相对应的操纵子也不会启动，糖或麦芽糖等诱导物，与其相对应的操纵子也不会启动，不会产生出代谢

17、这些糖的酶类。不会产生出代谢这些糖的酶类。q降解物基因激活蛋白（降解物基因激活蛋白（CAP,catabolite activator protein,or,cyclic AMP receptor protein,环腺苷酸环腺苷酸受体蛋白，受体蛋白，CRP）：）：葡萄糖降解物葡萄糖降解物抑制腺苷酸环化酶抑制腺苷酸环化酶 活性活性，cAMP-CAP对细菌糖代谢发挥正调控作用。对细菌糖代谢发挥正调控作用。第24页，讲稿共112张，创作于星期日四、四、细菌的应急反应细菌的应急反应q细菌在面临营养物质（如氨基酸）全面匮乏时，细菌细菌在面临营养物质（如氨基酸）全面匮乏时，细菌会启动一个应急反应，包括生产各

18、种会启动一个应急反应，包括生产各种RNA、糖、脂肪和糖、脂肪和蛋白质在内的几乎全部生物化学反应过程均停止。蛋白质在内的几乎全部生物化学反应过程均停止。q这一过程要有鸟苷四磷酸（这一过程要有鸟苷四磷酸（ppGpp）和鸟苷五磷酸和鸟苷五磷酸（pppGpp）作为信号。作为信号。第25页，讲稿共112张，创作于星期日What is the stringent response?qAmino acid starvation(stringent conditions)leads to rapid drop in stable RNA(tRNA and rRNA)synthesis(10-20 fold)q

19、Total mRNA also drops(3 fold)qSome mRNAs increase e.g.amino acid operons第26页，讲稿共112张，创作于星期日What stimulates the stringent response?An uncharged tRNA entering the acceptor(A)site causing the ribosome to stallA sitemRNAaminoacylated tRNAA sitemRNAunchargedtRNAstallAmino acid stringentSignal to shut dow

20、n stable RNA synthesis第27页，讲稿共112张，创作于星期日 现已发现现已发现pppGpp、ppGpp等几种鸟苷多磷等几种鸟苷多磷酸，可降低酸，可降低rRNA和和tRNA合成的速度，这是在合成的速度，这是在氨基酸缺乏时细菌的一种适应性反应，称为严氨基酸缺乏时细菌的一种适应性反应，称为严谨反应。在大肠杆菌，谨反应。在大肠杆菌，当氨基酸贫乏时，当氨基酸贫乏时，ppGpp与与RNA聚合酶结合，形成聚合酶结合，形成ppGppRNA聚合酶聚合酶复合物，并使复合物，并使RNA聚合酶构象改变，活性降低，聚合酶构象改变，活性降低，rRNA和和tRNA合成减少或停止合成减少或停止第28页，

21、讲稿共112张，创作于星期日鸟苷四磷酸（鸟苷四磷酸（ppGpp）和鸟苷五磷酸（和鸟苷五磷酸（pppGpp）作用范围十作用范围十分广泛，超级调控因子分广泛，超级调控因子Amino acid starvation induces synthesis of phosphorylated guanine nucleotides pppGpp and ppGppGTPATPpppGppppGppmajor pathwayminor pathwayGDPATP+(p)ppGpp synthetaseUnchargre tRNA(+)RNA polymeraseppGpp-RNA polymerase co

22、mplex(inactived)(+)第29页，讲稿共112张，创作于星期日第二节第二节 操纵子和负控诱导系统操纵子和负控诱导系统操纵子学说操纵子学说：是是法国巴斯德研究所法国巴斯德研究所Jacob和和Monod在研在研究究E.coli乳糖代谢调节时被发现的。乳糖代谢调节时被发现的。Jacques Monod Francois Jacob 第30页，讲稿共112张，创作于星期日vOperon is a unit of bacterial gene expression and regulation,including structural genes and control elements

23、in DNA recognized by regulator gene product(s).vOperator is the site on DNA at which a repressor protein binds to prevent transcription from initiating at the adjacent promoter.vRepressor protein binds to operator on DNA or RNA to prevent transcription or translation,respectively.vStructural gene co

24、des for any RNA or protein product other than a regulator.第31页，讲稿共112张，创作于星期日SUGAR METABOLISM IN E.coliThe operons for thegal,lac and ara genesare organized in thesame fashion,in tandem.第32页，讲稿共112张，创作于星期日Prokaryotic Gene Regulation第33页，讲稿共112张，创作于星期日During the lag period,new enzymes are synthesised

25、-galactosidase(lacZ)-splits lactose into glucose and galactoselactose permease(lacY)-transports lactose across the cell membranelactose transacetylase(lacA)-inactivates toxic galactosides乳糖操纵子控制细菌对碳源乳糖的利用乳糖操纵子控制细菌对碳源乳糖的利用第34页，讲稿共112张，创作于星期日How does the cell know lactose is present?How does it switch

26、 on enzyme production?How does it switch on the production of all three enzymes coordinately?The three enzymes are produced only when the cell needs to use lactose as a carbon source.酶的诱导合成第35页，讲稿共112张，创作于星期日Figure：The lac operon occupies 6000 bp of DNA.At the left the lacI gene has its own promoter

27、 and terminator.The end of the lacI region is adjacent to the promoter,P.The operator,O,occupies the first 26 bp of the long lacZ gene,followed by the lacY and lacA genes and a terminator.qStructural gene clusters are coordinately controlled第36页，讲稿共112张，创作于星期日Figure：Repressor and RNA polymerase bind

28、 at sites that overlap around the startpoint of the lac operon.第37页，讲稿共112张，创作于星期日大肠杆菌乳糖操纵大肠杆菌乳糖操纵子子(lactose operon)包括包括3个结构基因：个结构基因：lacZ、lacY和和lacA，以及启动子、控制子以及启动子、控制子和阻遏子等。和阻遏子等。第38页，讲稿共112张，创作于星期日LACTOSE OPERON IN E.coliqThe lactose operon transcribes a polycistronic mRNA.qIt is transcribed as a s

29、ingle mRNA chain that is subjected to coordinate regulation i.e.that all genes are expressed at the same time.第39页，讲稿共112张，创作于星期日p-半乳糖苷酶：半乳糖苷酶：-半乳糖苷键的专一性酶，半乳糖苷键的专一性酶，能将乳糖水解成葡萄糖能将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖。和半乳糖。p-半乳糖苷透过酶：半乳糖苷透过酶：使外界的使外界的-半乳糖苷半乳糖苷（如乳糖）能透过大肠（如乳糖）能透过大肠杆菌细胞壁和原生质膜杆菌细胞壁和原生质膜进入细胞内。进入细胞内。p-半乳糖苷乙酰基转半乳糖苷乙酰基

30、转移酶：把乙酰辅酶移酶：把乙酰辅酶A A上的上的乙酰基转到乙酰基转到-半乳糖苷半乳糖苷上，形成乙酰半乳糖。上，形成乙酰半乳糖。第40页，讲稿共112张，创作于星期日 诱导诱导诱导诱导 Definition:results in synthesis of an enzyme if E.coli isgrown on the appropriate substrate.if E.coli grows on glucoseno b-galactoside in the mediumno need for the b-galactosidase enzyme5000 molecules/cell5-1

31、0%of total proteins in the cell一、一、酶的诱导酶的诱导-lac-lac体系受调控的证据体系受调控的证据第41页，讲稿共112张，创作于星期日诱导物诱导物INDUCERINDUCERDefinition:small molecule that causes the synthesis of enzymes able to metabolize it.第42页，讲稿共112张，创作于星期日在不含乳糖及在不含乳糖及-半乳半乳糖苷的培养基中，糖苷的培养基中，lac+基因型每个大肠基因型每个大肠杆菌细胞内大约只有杆菌细胞内大约只有1-2个酶分子。如果在个酶分子。如果在培养

32、基中加入乳糖，培养基中加入乳糖，酶的浓度很快达到细酶的浓度很快达到细胞总蛋白量的胞总蛋白量的6%或或7%，每个细胞中可有，每个细胞中可有超过超过105个酶分子。个酶分子。第43页，讲稿共112张，创作于星期日INDUCER AT THE MOLECULAR LEVEL discovered by Jacob and Monod in 1960 using bacteria with mutations in the discovered by Jacob and Monod in 1960 using bacteria with mutations in the lacZlacZ,lacYla

33、cY and and lacIlacI genes.genes.1.The repressor is translated from the inducibility gene(I).It is a tetrameric protein.2.The repressor binds with great affinity to the operator(O)region of the promoter.3.Once bound,it prevents the binding of the RNA polymerase and transcription of the downstream gen

34、es.1.If a small molecule such as lactose(THE INDUCER)is present,it binds with great affinity to the repressor.2.The complexed repressor can no longer bind to the operator region.3.RNA polymerase binds to the promoter and transcribes the genes.EXCELLENT EXAMPLE OF NEGATIVE REGULATIONNEGATIVE REGULATI

35、ON第44页，讲稿共112张，创作于星期日ORGANIZATION OF THE PROMOTER REGION第45页，讲稿共112张，创作于星期日LABORATORY EXPERIMENTSGrowth of E.coli with and without induction.You will make use of a inducer i.e.IPTG:IPTG can induce galactosidase synthesis but willnot metabolize it,since galactosidase cannot cleave a-S-linkage.第46页，讲稿

36、共112张，创作于星期日 乳糖操纵子乳糖操纵子在现代分子生物学试验技在现代分子生物学试验技术的应用术的应用galactosidase 可以可以用作一些实验的指示物用作一些实验的指示物In molecular cloning:bacteria are grown on medium+IPTG andX-gal(chromophore).The galactosidase activitybreaks down the X-gal.No insert:bacteria are blue+insert:it will interrupt the coding region ofthe-galacto

37、sidase,therefore no enzyme will beproduced.The bacteria will remain white.第47页，讲稿共112张，创作于星期日载体带有一个大肠杆菌的DNA的短区段，其中有-半乳糖苷酶基因（lacZ）的调控序列和前146个氨基酸的编码信息。在这个编码区中插入了一个多克隆位点（MCS），它并不破坏读框，但可使少数几个氨基酸插入到-半乳糖苷酶的氨基端而不影响功能，这种载体适用于可编码-半乳糖苷酶C端部分序列的宿主细胞。因此，宿主和质粒编码的片段虽都没有酶活性，但它们同时存在时，可形成具有酶学活性的蛋白质。这样，lacZ基因在缺少近操纵基因区

38、段的宿主细胞与带有完整近操纵基因区段的质粒之间实现了互补，称为-互补。由-互补而产生的LacZ+细菌在诱导剂IPTG的作用下，在生色底物X-Gal存在时产生蓝色菌落，因而易于识别。然而，当外源DNA插入到质粒的多克隆位点后，几乎不可避免地导致无-互补能力的氨基端片段，使得带有重组质粒的细菌形成白色菌落。这种重组子的筛选，又称为蓝白斑筛选。如用蓝白斑筛选则经连接产物转化的钙化菌平板37温箱倒置培养12-16hr后，有重组质粒的细菌形成白色菌落。第48页，讲稿共112张，创作于星期日安慰诱导物安慰诱导物第49页，讲稿共112张，创作于星期日二、二、操纵子模型及影响因子操纵子模型及影响因子Jacob

39、与与Monod所提出的关于基因表达调控的操纵子学说所提出的关于基因表达调控的操纵子学说可以简述如下可以简述如下:有一个专一的阻遏分子有一个专一的阻遏分子(蛋白质蛋白质)结合在靠近结合在靠近半乳糖苷酶基因半乳糖苷酶基因上面上面,这段这段DNA他们称之为操纵基因。他们称之为操纵基因。由于阻遏分子结合在由于阻遏分子结合在DNA的操纵基因上的操纵基因上,从而阻止了从而阻止了RNA聚聚合酶合成合酶合成半乳糖苷酶的半乳糖苷酶的mRNA。乳糖为诱导物乳糖为诱导物,当乳糖结合到阻遏分子上时当乳糖结合到阻遏分子上时,即阻止阻遏分子与即阻止阻遏分子与操纵基因的结合操纵基因的结合,mRNA就可以转录出来。就可以转录

40、出来。如果去掉乳糖时如果去掉乳糖时,阻遏分子又恢复其活力阻遏分子又恢复其活力,与操纵基因与操纵基因DNA结结合合,将乳糖基因关闭。将乳糖基因关闭。第50页，讲稿共112张，创作于星期日1、lac 操纵子操纵子Three sets of genes next to each other on chromosomePlus DNA transcriptional elements 第51页，讲稿共112张，创作于星期日lac 转录元件转录元件Promoter,a DNA sequence recognized and binded by RNA PolymeraseTells it where t

41、o start transcription of the DNAOperator,lac O,a sequence that helps regulate transcription of a geneRegulatory element,lac I,a separate transcription unitConstitutively(always)expressed,unregulatedProduces the lac repressor proteinRegulates specifically the lac operon第52页，讲稿共112张，创作于星期日lac 操纵子的功能操纵

42、子的功能When no lactose is present:Dont need to make enzymes to metabolize lactoseRepressor proteins from lac I gene bind the promoter and lac O(Operator)DNA sequence of the lac Operon RNA Polymerase is unable to bind the lac promoter DNA sequenceThe expression of the lac operon is repressedNo Permease

43、or-galactosidase enzymes are produced第53页，讲稿共112张，创作于星期日No lactose present第54页，讲稿共112张，创作于星期日Lactose PresentLactose present:expression of operon is neededNeed to eliminate repressor blockingSome of the lactose binds the repressor proteinsNo longer binds the operator DNA sequenceThe repressor is an a

44、llosteric protein:o Changes shape on binding another molecule第55页，讲稿共112张，创作于星期日Lactose Present第56页，讲稿共112张，创作于星期日Inducible Operon Negative Control The repressor protein Inhibits transcription and gene expressionThe operon is off in absence of external inducer But Lactose acts to stimulate transcrip

45、tion and expression of the geneTherefore,The operon is inducibleAnd the lactose is the inducer第57页，讲稿共112张，创作于星期日Addition of inducer results in rapid induction of lac mRNA,and is followed after a short lag by synthesis of the enzymes;removal of inducer is followed by rapid cessation of synthesis.Rep

46、ressor is controlled by a small molecule inducer 第58页，讲稿共112张，创作于星期日Repressor is controlled by a small molecule inducer 第59页，讲稿共112张，创作于星期日Figure：Repressor maintains the lac operon in the inactive condition by binding to the operator;addition of inducer releases the repressor,and thereby allows RNA

47、polymerase to initiate transcription.第60页，讲稿共112张，创作于星期日Cis-acting and trans-acting顺式作用顺式作用与反式作用与反式作用Cis-acting:affects genes only on the same DNA moleculeDNA sequenceTrans-acting:affects genes on same or different DNA moleculesProtein(diffusible)第61页，讲稿共112张，创作于星期日Cis-acting DNA sequencesOcLacZ-/O+

48、LacZ+:inducibleEcoli operator mutated第62页，讲稿共112张，创作于星期日Trans-acting proteinsLacI+LacZ/LacI LacZ+:inducible*第63页，讲稿共112张，创作于星期日第64页，讲稿共112张，创作于星期日1)Repressor blocks the binding of RNA polymerase to the adjacent promoter2)RNA polymerase and repressor can bind together to the lac promoter.Repressor ma

49、y lock the polymerase into a nonproductive state (more likely to be right)第65页，讲稿共112张，创作于星期日DNA-Binding proteins“Helix-turn-helix motif”:alpha-helical regions separated by a turn in the protein structureFits into major groove of DNAMost repressor proteins are HTHs第66页，讲稿共112张，创作于星期日The crystal stru

50、cture of a monomer of Lac repressorHTHheadpiececoreC-terminalOligomeriationInducer bidingOperator biding第67页，讲稿共112张，创作于星期日第68页，讲稿共112张，创作于星期日第69页，讲稿共112张，创作于星期日DNA binding by tetramers of lac repressorThe lac operator sequence is a nearly perfect inverted repeat centered around the GC base pair at