一、 乳糖操纵子的调控模式

一、 乳糖操纵子的调控模式

  大肠杆菌乳糖操纵子(lactose operon)包括3个结构基因:Z、Y和A,以及启动子、控制子和阻遏子等。转录时,RNA聚合酶首先与启动区(promoter,P)结合,通过操纵区(operator,O)向右转录。转录从O区的中间开始,按Z→Y→A方向进行,每次转录出来的一条mRNA上都带有这3个基因。转录的调控是启动区和操纵区进行的。 
  Z编码β-半乳糖苷酶;Y编码β-半乳糖苷透过酶;A编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶。β-半乳糖苷酶是一种β-半乳糖苷键的专一性酶,除能将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖外,还能水解其他β-半乳糖苷(如苯基半乳糖苷)。β-半乳糖苷透过酶的作用是使外界的β-半乳糖苷(如乳糖)能透过大肠杆菌细胞壁和原生质膜进入细胞内。β-半乳糖苷乙酰基转移酶的作用是把乙酰辅酶A上的乙酰基转到β-半乳糖苷上,形成乙酰半乳糖。

1. 酶的诱导-lac体系受调控的证据

  在不含乳糖及β-半乳糖苷的培养基中,lac+基因型每个大肠杆功细胞内大约只有1-2个酶分子。如果在培养基中加入乳糖,酶的浓度很快达到细胞总蛋白量的6%或7%,每个细胞中可有超过105个酶分子。
钢架桥  科学家把大肠杆菌细胞放在加有放射性开关柜无线测温装置35S标记的氨基酸但没有任何半乳糖诱导物的培养基中繁殖几代,然后再将这些带有放射活性的细菌转移到不含35S、无放射性的培养基中,随着培养基中诱导物的加入,β-半乳糖苷酶便开始合成。分离β-半乳糖苷酶,发现这种酶无35S标记。说明酶的合成不是由前体转化而来的,而是加入诱导物后新合成的。废液处理

  已经分离在有诱导物或没有诱导物的情况下都能产生lacmRNA的突变体,这种失去调节能力的突变体称为永久型突变体,为分两类:I型和O型。
u型光电传感器I型:野生型为I+,突变型为I-
O型:野生型为O+,突变型为Oc
  I+→I-或O+→Oc后,Z、Y、A结构基因均表现为永久表达,所以I基因被称为调节基因(regulatory gene)。研究发现,I基因是一个产生阻遏物的调节基因,其产物使体系关闭。I-突变体由于不能产生阻遏物,使细胞成为lac永久表达型。I-/I+局部二倍体由于带有一个正常阻遏物,使细胞中的lac仍然被抑制。
  遗传学图谱分析指出,O链式运输机c突变位于I与Z之间,所以,lac体系的4个基因的序列为IOZY。通过这些观察,Jacob和Monod推断Oc突变代表DNA链上的一个位点或一个非编码区域,而不是一个基因,因为可编码的基因具有互补性,而Oc没有这一特性。O决定相邻Z基因的产物是诱导型合成还是永久型合成,O区域称为操纵基因。
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本文发布于:2024-09-25 19:15:42,感谢您对本站的认可!

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标签:基因   细胞   半乳糖   合成
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