《分子生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 原核生物基因表达调控（3/3）色氨酸操纵子、其他操纵子

大家讲 1.上节课讲过的乳糖操纵子的结构和两种调 控方式？ 2.乳糖操纵子中的结构基因如何由诱导型表 达突变为组成型表达？

1.上节课讲过的乳糖操纵子的结构和两种调 控方式？ 2.乳糖操纵子中的结构基因如何由诱导型表 达突变为组成型表达？ 大家讲

想一想 1.乳糖操纵子一旦开始了转录，怎么才能停下 来？能否半途停止？

想一想 1.乳糖操纵子一旦开始了转录，怎么才能停下 来？能否半途停止？

第三节色氨酸祿纵子 Trp操纵子的结构 可阻遏的负调控-粗调 弱化系统-细调

第三节 色氨酸操纵子 Trp操纵子的结构 可阻遏的负调控-粗调 弱化系统-细调

色氨酸操纵子 trpO 前导区trpL trpE trpD trpC trpB tp终止子 DNA 弱化子 B链 x链 邻氨基苯甲 引哚甘油磷 酸合成酶 酸合成酶 色氨酸合成酶 磷酸核 分枝酸 邻氨基 ·糖邻氨 CORP 吲哚甘油 色氨酸 苯甲酸 基苯甲酸 磷酸脂 Trp 阻遏蛋白 0/100 90 10 80 p基因在大肠杆20 trpR 70 菌图谱中的位置 30 trp 60 50 40

一、Trp操纵子的结构 regulatory region structural genes trp R Ptrp trp i trp D trp c trp B trp A 阻遏蛋白基因R 启动子P,-40~+18 ·操纵位点0，-21~+1 ·前导序列L,+1~+162 ·结构基因E、D、C、B、A

一、Trp操纵子的结构 • 阻遏蛋白基因R • 启动子P， -40~+18 • 操纵位点O, -21~+1 • 前导序列L, +1~+162 • 结构基因 E、D、C、B、A

·为什么阻遏蛋白结合在操纵位点就会阻 止转录？

• 为什么阻遏蛋白结合在操纵位点就会阻 止转录？

-50 -40 -30 -20 -10 10 操作子 TGGCAAATATTCTGAAATGAGCTGT TGACAATTAATCATCGAACTAGTTA ACTAGTACGCAAGTTCACGTAAAAA ACCGTTTATAAGACTTTACTCGACAACTGTTAATTAGTAGCTTGATCAAT TGATCATCCGTTCAAGTGCATTTTT -35 启动子 -10 Trp操纵子的操纵区O完全位于启动子P内 trp0-21~+1,反向重复序列 trpP-40~+18 活性阻遏物结合trpO与RNA聚合酶结合trpP发生竞争

原核生物基因表达调控 trpO -21 ~ +1，反向重复序列 trpP -40 ~ +18 活性阻遏物结合trpO 与 RNA聚合酶结合trpP发生竞争 Trp操纵子的操纵区O完全位于启动子P内

trp操纵子的调节有两种机制： 1.阻遏系统 粗开关 主管转录是否启动 2.弱化作用(attenuation) 细调开关 主管已经启动的转录是否继续下去

trp 操纵子的调节有两种机制: 1. 阻遏系统 粗开关 主管转录是否启动 2. 弱化作用（attenuation) 细调开关 主管已经启动的转录是否继续下去

1.阻遏系统（粗调控) 当培养基中色氨酸含量较高时，它与rpR基因产 物（阻遏物-repressor)相结合，并使之与操纵区 DNA紧密结合，阻止转录进行. √抑制作用可导致操纵子的转录水平降低约70-倍 当培养基中色氨酸供应不足时，阻遏物失去色氨酸 并从操纵区解离，色氨酸操纵子去阻遏

1.阻遏系统（粗调控） ✓ 当培养基中色氨酸含量较高时，它与 trpR 基因产 物（阻遏物-repressor）相结合,并使之与操纵区 DNA紧密结合，阻止转录进行. ✓ 抑制作用可导致操纵子的转录水平降低约70- 倍. ✓ 当培养基中色氨酸供应不足时，阻遏物失去色氨酸 并从操纵区解离，色氨酸操纵子去阻遏

2.弱化作用 √转录也受弱化子控制，翻译出的是一条短的、不完 整的多肽 √当细胞处于色氨酸饥饿状态时，tp基因大量表达 √ 当色氨酸饥饿状态缓解时，r印基因的表达水平也 相对降低：

2. 弱化作用 ✓ 转录也受弱化子控制，翻译出的是一条短的、不完 整的多肽. ✓ 当细胞处于色氨酸饥饿状态时，trp 基因大量表达. ✓ 当色氨酸饥饿状态缓解时，trp 基因的表达水平也 相对降低