《医学分子生物学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 基因表达的调控 第一节 原核生物基因表达调控

第四章基因表达的调控

第四章 基因表达的调控

基因表达调控 基因表达主要包括(基因)转录和(蛋 白质)翻译使信息分子DNA转变成有功能蛋白 质的过程,这一过程在体内受到精密的调控, 以保证功能的有序性。这一调控称为基因表 达的调控,简称基因调控。 基因表达过程分为基因活化、转录、转 录后加工、翻译、翻译后加工等阶段。在上 述各环节都存在基因表达调控的控制点

基因表达主要包括（基因）转录和（蛋 白质）翻译使信息分子DNA转变成有功能蛋白 质的过程，这一过程在体内受到精密的调控， 以保证功能的有序性。这一调控称为基因表 达的调控，简称基因调控。 基因表达过程分为基因活化、转录、转 录后加工、翻译、翻译后加工等阶段。在上 述各环节都存在基因表达调控的控制点。 基因表达调控

DNA Replication ↓ nfor matio DNA duplicate 风0AA DNAMOO Informatio √ Transcription RNA synthesis RNA nucleus cytoplas nuclear envelope Translation Protein syntesIs Prot Ribosome The central Dogma of Molecular Biology

基因表达及其调控的特点 组成性基因表达( constitutive gene expression)管家基因的表达方式,较 少受环境影响,在个体各生长阶段的几 乎全部组织中持续表达或变化很小。 管家基因( housekeeping gene)在一个 生物个体的几乎所有细胞中持续表达的 基因

基因表达及其调控的特点 组成性基因表达（constitutive gene expression）管家基因的表达方式，较 少受环境影响，在个体各生长阶段的几 乎全部组织中持续表达或变化很小。 管家基因（housekeeping gene）在一个 生物个体的几乎所有细胞中持续表达的 基因

◆诱导表达( (induction expression)有一些基 因表达极易受环境影响,在特定环境信号 刺激下,基因的表达开放或增强。 ◆阻遏表达( repression expresston)在特定 环境信号刺激下,基因的表达关闭或减弱。 ◆协调表达在生物体内各种代谢途径有条不 紊地进行,这是在一定机制控制下,功能相关 的一组基因协调一致,共同表达

诱导表达（induction expression）有一些基 因表达极易受环境影响，在特定环境信号 刺激下，基因的表达开放或增强。  阻遏表达（repression expression）在特定 环境信号刺激下，基因的表达关闭或减弱。  协调表达:在生物体内,各种代谢途径有条不 紊地进行,这是在一定机制控制下,功能相关 的一组基因,协调一致,共同表达

°基因表达调控的生物学意义 适应环境、维持生长和增殖 维持个体发育与分化 基因表达调控的环节: 基因活化、转录、转录后加工、翻译、 翻译后加工

•基因表达调控的生物学意义 –适应环境、维持生长和增殖 –维持个体发育与分化 •基因表达调控的环节： –基因活化、转录、转录后加工、翻译、 翻译后加工

第一节原核生物基因表达调控 、转录水平的调控是原核生物的主要调控环节 原核生物基因多以操纵子形式存在。操纵子 由调控区和信息区组成。上游调控区包括启 动子与操纵元件二部分。启动子是同RNA聚 合酶结合并启动转录的特异性DNA序列,操 纵元件是特异的阻遏物结合区

第一节 原核生物基因表达调控 一、转录水平的调控是原核生物的主要调控环节 原核生物基因多以操纵子形式存在。操纵子 由调控区和信息区组成。上游调控区包括启 动子与操纵元件二部分。启动子是同RNA聚 合酶结合并启动转录的特异性DNA序列，操 纵元件是特异的阻遏物结合区

影响原核生物转录的因素 1、启动子 2、因子的种类与浓度 3、阻遏蛋白 4、正调控蛋白 5、倒位蛋白通过DNA重组倒位而调节基因表达 6、衰减子 7、RNA聚合酶抑制物

影响原核生物转录的因素 1、启动子 2、σ因子的种类与浓度 3、阻遏蛋白 4、正调控蛋白 5、倒位蛋白通过DNA重组倒位而调节基因表达 6、衰减子 7、RNA聚合酶抑制物

1、启动子 促进DNA转录的DNA顺序,是DNA分子上可与RNA po结合并使之转录的部位。又称启动基因,但启动子本身 不被转录。 如 Ecoli启动子全长约40~60bp,3个功能部位,2个 重要功能: (1)起始部位:转录合成的第一个互补碱基对,用+1表 示,左为上游,右为下游,用负、正表示,没有O的位置。 (2)结合部位: RNA pol与启动子结合位置,位于 10bp,同源性强,又称 TATA box或 pribnow盒。 (3)识别部位:位于-35bp, RNApol识别启动子部位 保守性极强

1、启动子 促进DNA转录的DNA顺序，是DNA分子上可与RNA pol结合并使之转录的部位。又称启动基因，但启动子本身 不被转录。 如E.coli启动子全长约40∽60bp，3个功能部位，2个 重要功能： （1）起始部位： 转录合成的第一个互补碱基对，用+1表 示，左为上游，右为下游，用负、正表示，没有O的位置。 （2）结合部位： RNA pol 与启动子结合位置，位于- 10bp，同源性强，又称TATA box或pribnow盒。 （3）识别部位： 位于-35bp，RNApol识别启动子部位， 保守性极强

启动子功能 (1)决定转录方向及那一条DNA链作模板。(以信 息链的互补链作模板,转录mRNA与信息链一致) (2)决定转录效率。Ecol启动子,在-35、-10的 两个区序列称为一致性序列。通过比较大量的Ecoi启 动子,表明这两个序列中各碱基的出现频率为-35区: TGACA;-10区: TATAAT。如果某一个启动子与上 述序列越接近,基因的转录效率越强。反之就弱

（1）决定转录方向及那一条DNA链作模板。（以信 息链的互补链作模板，转录mRNA与信息链一致） （2）决定转录效率。 E.coli启动子，在-35、－10的 两个区序列称为一致性序列。通过比较大量的E.coli启 动子，表明这两个序列中各碱基的出现频率为-35区： TGACA；-10区：TATAAT。如果某一个启动子与上 述序列越接近，基因的转录效率越强。反之就弱。 启动子功能：：