原核生物基因表達(dá)調(diào)控模式及其分子機(jī)制
原核生物基因的表達(dá)調(diào)控最重要的特點(diǎn)是操縱子模式,從調(diào)控水平來看主要在轉(zhuǎn)錄水平,即對RNA合成的調(diào)控,翻譯水平次之。通常有兩種方式:①起始調(diào)控,即啟動(dòng)子調(diào)控;②終止調(diào)控,即衰減子調(diào)控。原核基因組的調(diào)控機(jī)制:通過負(fù)調(diào)控和正調(diào)控因子所進(jìn)行的復(fù)合調(diào)控,阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合,妨礙RNApol與P結(jié)合形成開放性啟動(dòng)子復(fù)合物,阻止基因轉(zhuǎn)錄;當(dāng)阻遏蛋白與操縱子基因解離時(shí),RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合,起始基因轉(zhuǎn)錄,①轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控:σ因子控制特定基因的表達(dá),不同σ因子可以競爭結(jié)合RNA聚合酶,RNA聚合酶的核心酶與不同σ因子組成的全酶識別不同基因的啟動(dòng)子。乳糖操縱子是原核生物基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的最典型模式,乳糖操縱子的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制:通過正負(fù)調(diào)控因子所進(jìn)行的復(fù)合調(diào)控。阻遏蛋白與操縱子基因結(jié)合,妨礙RNApol與P結(jié)合形成開放性啟動(dòng)子復(fù)合物,阻止基因轉(zhuǎn)錄;CAP與CAP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合促進(jìn)RNApol與P結(jié)合,引起有效轉(zhuǎn)錄。乳糖操縱子結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄需要具備兩個(gè)條件:a、阻遏蛋白與操縱基因解離b、CAP與CAP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合。(阿拉伯糖操縱子轉(zhuǎn)錄調(diào)控、色氨酸操縱子轉(zhuǎn)錄調(diào)控)②轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控:原核生物的轉(zhuǎn)錄終止調(diào)節(jié)方式分兩大類:依賴ρ因子和不依賴ρ因子的終止調(diào)控;③翻譯水平的調(diào)控:SD序列的順序及位置對翻譯的影響,SD序列是位于mRNA起始密碼子AUG上游的3-9個(gè)堿基組成的一段核苷酸序列,它是核糖體結(jié)合位點(diǎn)。