生物化学代谢调控基因表达的调控

一、原核生物:主要是转录水平调控
(一)操纵子模型:包括结构基因和控制部位。大肠杆菌的乳糖操纵子包括三个结构基因:b半乳糖苷酶、半乳糖苷透性酶和b半乳糖苷转乙酰酶。操纵基因可与调节基因编码的阻遏蛋白结合,抑制转录。乳糖等诱导物可使阻遏蛋白变构,解除抑制。
(二)降解物阻遏:有些调节基因起正调节作用,如腺苷酸受体蛋白,可被环腺苷酸活化,作用于启动子,促进转录。分解葡萄糖的酶是组成酶,葡萄糖的降解物对乳糖、阿拉伯糖等操纵子有阻遏作用,称为降解物阻遏。降解物可抑制腺苷酸环化酶,活化磷酸二酯酶,降低环腺苷酸浓度,抑制转录。
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(三)衰减子:可终止和减弱转录。氨酸操纵子的转录需要使核糖体结合在转录产物的特定部位,才能产生合适的构象以继续转录。前导RNA可合成前导肽,当只缺少氨酸时,核糖体停留在氨酸密码子处,破坏衰减子的终止作用,转录可继续。
(四)生长速度的调节:生长速度由蛋白质合成速度控制,快速生长时核糖体数量增加。缺乏氨基酸时核糖体RNA和转运RNA的合成显著下降,关闭大部分代谢活性,称为严紧控制。
未负载转运RNA与核糖体结合后引起鸟苷四磷酸和鸟苷五磷酸的合成,抑制核糖体RNA的转录起始,并增加RNA聚合酶在转录中的暂停,减缓转录。
(五)基因表达的时序控制:λ噬菌体的发育阶段由几个调节蛋白作用于不同的启动子和终止子而调控,早期基因的表达可打开后期基因,在后期又可关闭早期基因,使遗传信息按时序表达。
(六)翻译水平的调控:
1.翻译能力的差异:由5’端的核糖体结合部位(SD序列)决定,而且用常见密码子的信使RNA翻译较快。多顺反子RNA各个编码区的翻译频率和速度可以不同。
2.翻译阻遏:核糖体游离蛋白对自身的翻译有阻遏作用,可以使其蛋白与RNA相适应。
3.反义RNA:与信使RNA序列互补,结合后抑制其翻译。可用于抑制有害基因的表达。
中国听书网二、真核生物
多级调节,特有长期调控。
(一)转录前调节:通过改变DNA序列和染质结构而影响基因表达。
1.染质的丢失:某些低等真核生物在发育早期可丢失一半染质,生殖细胞除外。红细胞成熟时细胞核丢失。
2.基因扩增:细胞在短期内大量产生某一基因的拷贝。如发育时核糖体基因的扩增。
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陈天蛋3.染体DNA序列重排:淋巴细胞成熟时抗体基因重排,可产生许多种抗体分子。
4.DNA修饰和异染质化:高等动物常用异染质化的方法永久关闭不需要的基因。甲基化可改变染质结构、DNA构象、稳定性及与蛋白质作用方式,非活性区甲基化程度高。去甲基化能诱导基因的重新活化。
(二)转录活性的调节:分两步,先活化,再与其他因素作用
1.染质的活化:使基因区呈疏松状态
2.激素的诱导:固醇类激素进入细胞核,与非组蛋白作用,促进转录。
3.增强子:与启动子位置无关,无方向性。粉末冶金材料科学与工程
(三)转录后调节:加帽子和尾可延长寿命,选择性剪接、RNA编辑可产生不同的信使RNA。
清原百事通(四)翻译水平调节:主要是控制稳定性和有选择地翻译。某些蛋白因子可起保护作用,翻译控制RNA可与之形成双链,抑制翻译。对eIF2的磷酸化也可抑制翻译。
(五)翻译后的调节:翻译后加工也有调控作用。不同的加工方式可产生不同蛋白。将蛋白转变为易降解的形式,促进水解也是调控手段。

本文发布于:2024-09-23 09:25:34,感谢您对本站的认可!

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标签:基因   转录   翻译   核糖体   蛋白
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