《分子生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 基因表达的调控 Regulation of the Gene Expression

GCTDDNA CCTDCAPDNA CAP CHAPTER 6 Regulation of the Gene Expression

阐明的科学问题真核与原核生物如何调控数以千、万计的基因以最为经济、有效的时空模式进行转录，组织从而实现对环境的适应、细胞的分化，的特化和个体的发育

阐明的科学问题 真核与原核生物如何调控数以千、万计的 基因以最为经济、有效的时空模式进行转录， 从而实现对环境的适应、细胞的分化, 组织 的特化 和个体的发育

原核生物与真核生物的基因表达调控机制具有惊人的相似性共同的起源与共同的分子基础核酸分子间的互作调控机理上核酸与蛋白质分子间的互作蛋白质分子间的互作transcriptional levelposttranscriptionallevel调控层次上translational levelpost-translationallevel

原核生物与真核生物的基因表达调控机制具有惊人的相似性 共同的起源与共同的分子基础 调控机理上 调控层次上 核酸分子间的互作 核酸与蛋白质分子间的互作 蛋白质分子间的互作 transcriptional level post—transcriptional level translational level post—translational level

RNA转录的开/关数量基因表达调控涉及选择性加工蛋白质翻译速率数量加工、降解和分泌

RNA转录的开/关 数量 选择性加工 蛋白质翻译速率 数量 加工、降解和分泌. 基因表达调控涉及

转录水平上的调控是最为经济灵活，最为重要，复杂的调控在复杂的基因组内，确定需要基因转录的起始位点精细调节基因表达的水平，以保证生物体对环境的适应cisfactor&transfactor间严格而又灵活的互作调控制基因何时？何处？为何？怎样开/关？

转录水平上的调控是最为经济 灵活，最为重要，复杂的调控 • 在复杂的基因组内，确定需要基因转录的起始位点 • 精细调节基因表达的水平, 以保证生物体对环境的适应 • cis factor & trans factor 间严格而又灵活的互作 • 调控制基因何时？何处？为何？怎样开／关？

6.1遗传信息的概念C> c10%；结构基因的编码序列全基因组tripletcodon（I类遗传信息）90%；重复，调节序列，NoncodingRNA..基因选择性表达指令（I类遗传信息）

6.1 遗传信息的概念 C > c 10%; 结构基因的编码序列 triplet codon（I 类遗传信息） 90%; 重复，调节序列 ，Non coding RNA. 基因选择性表达指令（II类遗传信息） 全 基 因 组

遗传信息表达的方式·组成型表达（constitutiveexpression）Constitutive：无细胞、组织、条条件的特异性Housekeepinggene·诱导型表达(inducible expression by signaling molecular)Inducible：具有细胞、组织、条件的特异性Luxury gene·顺、）反因子间和反式因子间的互作Epistasiseffect

遗传信息表达的方式 • 组成型表达（constitutive expression） Constitutive: 无细胞、组织、条件的特异性 Housekeeping gene • 诱导型表达（inducible expression by signaling molecular） Inducible：具有细胞、组织、条件的特异性 Luxury gene • 顺、反因子间和反式因子间的互作 Epistasis effect

I helix O helix 6.2基因表达调控 的理论与模式

6.2.1 transcriptional level controlProk.operonstringent responseattenuatortransposon

Prok. operon stringent response attenuator transposon

6.2.1.1Operon controloperonconcept（Lacoperon为例）控制同一代谢途径的相关基因，紧密连锁排列在一起，受同一操纵子控制Lac operon各结构基因按（Z：Y：A=5：2：1）比例协调翻译？具有极性突变效应P&O紧密连锁或彼此重叠，/基因位点不固定真核生物（酵母菌）中也有operon结构

a) operon concept（Lac operon 为例） ● 控制同一代谢途径的相关基因，紧密连锁排列在一起, 受同一操纵子控制 ● 各结构基因按（Z : Y : A = 5 : 2 : 1）比例协调翻译？ ● 具有极性突变效应 ● P & O紧密连锁或彼此重叠，I 基因位点不固定 Lac operon I p o Z Y A ● 真核生物（酵母菌）中也有operon 结构