第9章微生物基因表达调控

微生物第9章微生 表达的调SchoolofLifeScienceandShanghaiJiaoTongUniversity ShanghaiShanghaiJiaoTong第二节转录后调控ShanghaiJiaoTong调控通过改变酶的数量与活性量蛋白（10～10万拷酶的数量调控较

酶的活性改酶的活性调控较为

调控机(酶的活性

第一节转录水平的 负控 正控ManysuchproteinsaredimersthatcombinespecificallywithtwositesontheDNA.ThespecificDNAsequencesthatinteractwiththeproteinareinvertedrepeats.Thenucleotidesequenceoftheoperatorgeneofthelactoseoperonisshownandtheinvertedrepeats,whicharesitesatwhichthelacrepressormakescontactwiththeDNA,areshowninshadedboxes.1转录的负RepressionInduction 1）负控阻遏Repressionofenzymesinvolvedinargininesynthesisbyadditionofargininetothemedium.Notethattherateoftotalproteinsynthesisremains负控阻遏系统的机理：阻遏物与共阻 负控阻遏系2）Inductionoftheenzymeb-galactosidaseontheadditionoflactosetomedium.Notethattherateoftotalproteinsynthesisremains负控诱导的机理：诱导物与阻 乳 环境中乳糖进入细胞，被本底水平的beta-半乳糖苷酶作转变为异乳糖（乳糖代谢的第一步反应负控诱导系2转录的正DNA的结合，从而促进mRNA(a)当无诱导物时,激活蛋白与DNA聚(a)当无诱导物时,激活蛋白与DNA聚合酶不能结合(b(b诱导物结合于激活蛋白，使后者可结合于DNA的激活 3弱化例：色氨 子的双调负控弱化作 可与阻遏蛋白结合,从而阻弱化作用机理：转录与翻译的(2:3and3:4)。当有足够的色氨酸存在时，核糖体可翻译形成完 二、全局通过调控许多不 而对环境信号作出反应的机分解代谢通过因子更换的细菌的应急反应（严谨反应群体感应（QuorumSensing分解代谢物阻遏----全局调控与 二次生长现分解代谢物阻遏的机E.coli生长在较高温度时，某些可迅速表达，诱导产原因：多数使用70因子；热激应答有关的带别启动子。(32).Promoter因子是RNA聚合酶的组成部分，用于识别热激应答中细菌如何感知温度DnaK是一种分子伴侣，即可协助其它蛋白质DnaK同时也参与32的降解过程。叠，而减少了对32的降解。ShanghaiJiaoTong细菌的应急严谨反应(stringentRtN(pGp(ppGp)。 ,负调控编码核糖体rRNA和 特点 调控在转录和翻译两个层次ShanghaiShanghaiJiaoTongG

MagicShanghaiShanghaiJiaoTong(p)ppGpp细胞内稳定存在低浓度 (10-30可迅速应激产生大量(p)ppGpp（10-20倍AerialAerialWetWetcellweight

Time

ShanghaiShanghaiJiaoTongppGpp的合成与降解

水水 合ShanghaiJiaoShanghaiJiaoTong-CellGrowthDirectDirectRepression/Repression/Antibiotic[Thenetworkofregulation AHL是诱导物,与活化蛋白结合而触 Example:生物发光相 三、信号转导和二组分调感器检测到信号，然后以变化的形成传到调节应答acceptingchemotaxisproteins或受体转导蛋白receptor-transducerproteins或转导蛋白transducers.趋化性运动的调控分三Step2:控制鞭毛的运动Step3responseCheBand以直接作用于鞭毛的

脱磷酸高水平引诱物低CheA-P低CheB-P低CheY-低CheY-P向前低CheB-PMCP完全甲基化后不再对引诱物作出反应CheA-P升高高CheY-P翻转高CheB-P脱磷酸化第二节转录后调控（翻译水平的调控 一、翻译起始的SD序列SD与AUG的间距一般以4-10二、mRNA的稳三、稀 子进行转录后的调控，主 同 四通过两个连续之间共用核苷酸来保证两个连续进行不间断地翻译，可以保证两个产例1：色氨 ACUUUCUGAUGMet-Ala-TrpB-Glu-Ile-终 GAAAUCUGAUGMet-Glu- 子GGAGTGTAAGAAATGAGT Met-Glu-Gal五、反义RNA干扰mRNA的互补RNA（mic-RNA, interferingcomplementaryRNA）和靶 反义RNA可以抑 表 大肠杆菌中通过反义RNA来调控膜蛋白EnvZ(EnvZ(感受器细胞活(高压OmpR(正调－10－10 174bmRNAinterfering–complementary(底压时