第9章微生物基因表達調控

微生物第9章微生 表達的調SchoolofLifeScienceandShanghaiJiaoTongUniversity ShanghaiShanghaiJiaoTong第二節轉錄后調控ShanghaiJiaoTong調控通過改變酶的數量與活性量蛋白（10～10萬拷酶的數量調控較

酶的活性改酶的活性調控較為

調控機(酶的活性

第一節轉錄水平的 負控 正控ManysuchproteinsaredimersthatcombinespecificallywithtwositesontheDNA.ThespecificDNAsequencesthatinteractwiththeproteinareinvertedrepeats.Thenucleotidesequenceoftheoperatorgeneofthelactoseoperonisshownandtheinvertedrepeats,whicharesitesatwhichthelacrepressormakescontactwiththeDNA,areshowninshadedboxes.1轉錄的負RepressionInduction 1）負控阻遏Repressionofenzymesinvolvedinargininesynthesisbyadditionofargininetothemedium.Notethattherateoftotalproteinsynthesisremains負控阻遏系統的機理：阻遏物與共阻 負控阻遏系2）Inductionoftheenzymeb-galactosidaseontheadditionoflactosetomedium.Notethattherateoftotalproteinsynthesisremains負控誘導的機理：誘導物與阻 乳 環境中乳糖進入細胞，被本底水平的beta-半乳糖苷酶作轉變為異乳糖（乳糖代謝的第一步反應負控誘導系2轉錄的正DNA的結合，從而促進mRNA(a)當無誘導物時,激活蛋白與DNA聚(a)當無誘導物時,激活蛋白與DNA聚合酶不能結合(b(b誘導物結合于激活蛋白，使后者可結合于DNA的激活 3弱化例：色氨 子的雙調負控弱化作 可與阻遏蛋白結合,從而阻弱化作用機理：轉錄與翻譯的(2:3and3:4)。當有足夠的色氨酸存在時，核糖體可翻譯形成完 二、全局通過調控許多不 而對環境信號作出反應的機分解代謝通過因子更換的細菌的應急反應（嚴謹反應群體感應（QuorumSensing分解代謝物阻遏----全局調控與 二次生長現分解代謝物阻遏的機E.coli生長在較高溫度時，某些可迅速表達，誘導產原因：多數使用70因子；熱激應答有關的帶別啟動子。(32).Promoter因子是RNA聚合酶的組成部分，用于識別熱激應答中細菌如何感知溫度DnaK是一種分子伴侶，即可協助其它蛋白質DnaK同時也參與32的降解過程。疊，而減少了對32的降解。ShanghaiJiaoTong細菌的應急嚴謹反應(stringentRtN(pGp(ppGp)。 ,負調控編碼核糖體rRNA和 特點 調控在轉錄和翻譯兩個層次ShanghaiShanghaiJiaoTongG

MagicShanghaiShanghaiJiaoTong(p)ppGpp細胞內穩定存在低濃度 (10-30可迅速應激產生大量(p)ppGpp（10-20倍AerialAerialWetWetcellweight

Time

ShanghaiShanghaiJiaoTongppGpp的合成與降解

水水 合ShanghaiJiaoShanghaiJiaoTong-CellGrowthDirectDirectRepression/Repression/Antibiotic[Thenetworkofregulation AHL是誘導物,與活化蛋白結合而觸 Example:生物發光相 三、信號轉導和二組分調感器檢測到信號，然后以變化的形成傳到調節應答acceptingchemotaxisproteins或受體轉導蛋白receptor-transducerproteins或轉導蛋白transducers.趨化性運動的調控分三Step2:控制鞭毛的運動Step3responseCheBand以直接作用于鞭毛的

脫磷酸高水平引誘物低CheA-P低CheB-P低CheY-低CheY-P向前低CheB-PMCP完全甲基化后不再對引誘物作出反應CheA-P升高高CheY-P翻轉高CheB-P脫磷酸化第二節轉錄后調控（翻譯水平的調控 一、翻譯起始的SD序列SD與AUG的間距一般以4-10二、mRNA的穩三、稀 子進行轉錄后的調控，主 同 四通過兩個連續之間共用核苷酸來保證兩個連續進行不間斷地翻譯，可以保證兩個產例1：色氨 ACUUUCUGAUGMet-Ala-TrpB-Glu-Ile-終 GAAAUCUGAUGMet-Glu- 子GGAGTGTAAGAAATGAGT Met-Glu-Gal五、反義RNA干擾mRNA的互補RNA（mic-RNA, interferingcomplementaryRNA）和靶 反義RNA可以抑 表 大腸桿菌中通過反義RNA來調控膜蛋白EnvZ(EnvZ(感受器細胞活(高壓OmpR(正調－10－10 174bmRNAinterfering–complementary(底壓時