《生物化学与分子生物学（分子与细胞）》课程教学课件（PPT讲稿）第14章 基因表达及其调控

第十四章基因表达及其调控

第十四章 基因表达及其调控

第一节 基因与基因组

第一节 基因与基因组

一、基因 (一)基因的概念 能够表达蛋白质或RNA等具有特定功能产物的 遗传信息的基本单位，是染色体或基因组的一 段DNA序列。但对RNA作为遗传信息载体的RNA 病毒而言则是一段RNA序列。 gene 1 gene 2 gene 3 gene 4

（一）基因的概念 能够表达蛋白质或RNA等具有特定功能产物的 遗传信息的基本单位，是染色体或基因组的一 段DNA序列。但对RNA作为遗传信息载体的RNA 病毒而言则是一段RNA序列。 gene 1 gene 2 gene 3 gene 4 一、基因

(二)基因的功能 ①利用4种碱基的不同排列荷载遗传信息； ②通过复制将遗传信息稳定、忠实地遗传给子代细胞； 同时为了适应环境变化，生物体的遗传性和变异性同时 存在。变异性即基因突变也是普遍存在的自然现象； ③作为基因表达的模板

（二）基因的功能 ①利用4种碱基的不同排列荷载遗传信息； ②通过复制将遗传信息稳定、忠实地遗传给子代细胞； 同时为了适应环境变化，生物体的遗传性和变异性同时 存在。变异性即基因突变也是普遍存在的自然现象； ③作为基因表达的模板

(三)基因的结构 基因自身的序列和调控区序列 转录区 非编码区 非编码区 外是子1内含子1外显子2 内含子2 外显子3 编码区（转录区） 216256 启动子 终止子 转绿 转录 转录 的体RNA 起点 终点 转绿后加工 ■示外显子 “示内含子 信使RNA 漏译 氣绿1~3~4☐1051起☐

（三）基因的结构 基因自身的序列和调控区序列

1原核生物基因 操纵子(oper on).机制 RNA聚合酶阻遏蛋白编码数个功能 编码阻遏蛋白 结合部位 结合部位 相关蛋白 阻遏蛋白 启动序列 基因 操纵序列 结构基因 终止序列 GCGCGC -35 -10 +1 5'-TAGTGTATTGACATGATAGAAGCACTCTACTATAATCTCAATAGGTCCACG-3' 3-ATCACATAACTGTACTATCTTCGTGAGATGATATAAGAGTTATCCAGGTGC-5

1 原核生物基因 —— 操纵子(operon) 机制 终止序列 GCGCGC

原核生物中，绝大多数基因按功能相关性成簇地串 联排列于染色体上，共同组成一个转录单位一一操 纵子(operon)。操纵子也是原核生物基因表达的 协调控制单位。一个操纵子只含一个启动序列 (pr omoter)及数个可转录的编码基因

原核生物中，绝大多数基因按功能相关性成簇地串 联排列于染色体上，共同组成一个转录单位——操 纵子（operon）。操纵子也是原核生物基因表达的 协调控制单位。一个操纵子只含一个启动序列 （promoter）及数个可转录的编码基因

(1)启动序列 是RNA聚合酶结合并启动转录的特 异DNA序列。 -35区 -10☒ RNA转录起始 trp TTGACA N17 TTAACT N7 A tRNATyr TTTACA N16 TATGAT N7 A lac TTTACA N17 TATGTT N6 A recA TTGATA N16 TATAAT N7 A Ara BAD CTGACG N16 TACTGT N6 A 共有序列 TTGACA TATAAT 图五种E.coli启动序列的共有序列

是RNA聚合酶结合并启动转录的特 异DNA序列。 （1）启动序列 -35区 -10区 RNA转录起始 TTGACA TTAACT TTTACA TATGAT TTTACA TATGTT TTGATA TATAAT CTGACG TACTGT N17 N16 N17 N16 N16 N7 N7 N6 N7 N6 A A A A A trp tRNATyr lac recA Ara BAD 共有序列 TTGACA TATAAT 图 五种E.coli启动序列的共有序列

原核RNA聚合酶(RNA polymerase.) 亚基 基因 数目 组成 功能 ropA 2 核心酶 结合启动子，连接β和β B ropB 1 核心酶 结合碱基，合成RNA B ropC 1 核心酶 结合启动子-10区(TATA box) ropD 全酶 结合启动子-35区，起始转录

原核RNA 聚合酶（RNA polymerase） 亚基 基因 数目 组成 功能   ′  ropA 2 核心酶 结合启动子，连接和’ ropB 1 核心酶 结合碱基，合成RNA ropC 1 核心酶 结合启动子-10区（TATA box） ropD 1 全酶 结合启动子-35区，起始转录

共有序列(consensus sequence)决定启动 序列的转录活性大小。 某些特异因子（蛋白质）决定RNA聚合 酶对一个或一套启动序列的特异性识别和结 合能力

共有序列(consensus sequence) 决定启动 序列的转录活性大小。 某些特异因子（蛋白质）决定RNA聚合 酶对一个或一套启动序列的特异性识别和结 合能力