2021 10/29基因日签
r-蛋白合成的自体控制
.壹.
关键概念
r蛋白操纵子的翻译是由此操纵子的表达产物来控制的,该产物可与多顺反子mRNA上某个位点结合。
操纵子 小结
转录调控是通过反式作用因子和顺式作用位点之间的相互作用来进行的。反式作用因子是调节基因的产物,通常为蛋白质,也有可能是RNA。它可以在细胞内扩散,因此可以作用于任何合适的靶基因。位于DNA或RNA上的顺式作用位点是通过反式作用因子识别并在原位发挥作用的序列,它没有编码功能,并只能对空间上紧密相连的序列起调节作用。细菌中编码功能相关的蛋白质,如某个代谢途径中的一系列酶的基因通常组织成簇,并由单一启动子转录出多顺反子mRNA,由此控制了这个启动子就可以调节整个代谢途径,包括结构基因和顺式作用元件在内的调控单元,成为操纵子。
转录起始的调控是通过启动子附近所发生的相互作用来实现的。在启动子处RNA聚合酶对转录的起始作用可以被其他蛋白质阻止或激活。若一个基因平时都具有活性,被阻遏物关闭时则失活,其调节方式称为负调控;若一个基因只有与调节物结合时才具有活性,其调节反式称为正调控。不同的调节方式可以通过野生型和突变体之间的显性关系决定,突变体可以是组成性/去阻遏的(它是永久性开启的),或不可诱导/超阻遏的(它是永久关闭的)。
如果这些靶标拥有操纵基因的拷贝或它的共有序列,阻遏物或激活因子可以控制多重靶标。阻遏物可阻止RNA聚合酶与启动子结合或阻止其激活转录。阻遏物可与其靶序列操纵基因结合,它通常定位在转录起始点的上游或附近。操纵基因序列比较短,且通常具有回文结构。阻遏物通常是同源多聚体,其对称性反映了结合靶位的对称性。
阻遏物与操纵基因结合的能力可由小分子调节,这提供了第二层级的基因调控。
大肠杆菌中的乳糖代谢途径是通过负诱导来控制的。
蛋白质若与DNA上的特定靶序列亲和力很高,那么它必然与其他DNA序列的亲和力较低,两者亲和力的比值即为专一性。
一些启动子不能被RNA聚合酶识别,或只能被弱识别,除非存在特异的激活因子(正调节物)才能识别。这些激活因子同样也会受到其他一些小分子的调控。
色氨酸代谢途径是通过负阻遏来控制的,辅阻遏物色氨酸是这条途径的产物,它可激活阻遏物,这样它能与操纵基因结合,从而阻止色氨酸合成所需酶的基因表达。trp操纵子也由弱化作用所调控。
mRNA具有吸引核糖体的能力,且大量专一性tRNA能识别不同的密码子,这样也可在翻译水平调控基因的表达。
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