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1、1 第四节色氨酸操纵子 Trpoperon 内容提要 色氨酸操纵子的结构色氨酸操纵子的阻遏调控机制色氨酸操纵子的弱化调控机制 2 一 色氨酸操纵子的结构调控基因结构基因催化从分支酸到合成色氨酸所需的酶 trpR trp 3 4 乳糖操纵子的基本结构与调控原理 5 特点 1 trpR和trpABCDE不连锁 2 操纵基因 操作子 和启动子部分重叠 3 有衰减子 attenuator 弱化子 4 启动子和结构基因不直接相连 二者被前导序列 Leader 所隔开 6 二 trp操纵子的阻遏系统 低Trp时 阻遏物不结合操纵基因 高Trp时 阻遏物 Trp结合操纵基因 7 Trp高时 Trp低时 mR
2、NA O P trpR 调节区 结构基因 RNA聚合酶 RNA聚合酶 色氨酸的调节 转录衰减 色氨酸操纵子 8 三 trp操纵子的弱化机制 衰减子 attenuator 弱化子前导序列 leadersequence 9 1 衰减子 弱化子 DNA中可导致转录过早终止的一段核甘酸序列 123 150区 123 150 10 研究引起终止的mRNA碱基序列 发现该区mRNA通过自我配对可以形成茎 环结构 有典型的终止子特点 11 12 2 前导序列 在trpmRNA5 端trpE基因的起始密码前一个长162bp的mRNA片段 13 14 前导序列 第10 11密码子为trp密码子 14aa前导肽编
3、码区 包含序列1 形成发夹结构能力强弱 序列1 2 序列2 3 序列3 4 15 UUUU3 前导肽 前导mRNA 1 当色氨酸浓度高时 转录衰减机制 衰减子结构就是终止子可使转录 RNA聚合酶 终止 16 前导肽 前导mRNA RNA聚合酶 2 当色氨酸浓度低时 Trp合成酶系相关结构基因被转录 序列3 4不能形成衰减子结构 17 LowTrp HighTrp 18 弱化机制 19 高Trp时 Trp tRNATrp存在核糖体通过片段1 2个Trp密码子 封闭片段2片段3 4形成发夹结构类似于不依赖 因子的转录终止序列RNA聚合酶停止转录 产生衰减子转录产物 转录 翻译偶联 产生前导肽 20
4、 低Trp时 Trp tRNATrp没有供应核糖体翻译停止在片段1 2个Trp密码子 片段2 3形成发夹结构转录不终止RNA聚合酶继续转录 21 细菌通过弱化作用弥补阻遏作用的不足 因为阻遏作用只能使转录不起始 对于已经起始的转录 只能通过弱化作用使之中途停下来 阻遏作用的信号是细胞内色氨酸的多少 弱化作用的信号则是细胞内载有色氨酸的tRNA的多少 它通过前导肽的翻译来控制转录的进行 在细菌细胞内这两种作用相辅相成 体现着生物体内周密的调控作用 22 色氨酸操纵子的调控机制 阻遏调控弱化 衰减调控 前导序列L含有四段特殊序列 序列1前有一段前导肽 其10 11位是连续的色氨酸 序列2 3或3 4可形成茎环结构 3 4之间的茎环结构是一个转录终止子结构 衰减子 Trp缺乏时 核糖体的翻译停滞在11 12位色氨酸密码处 序列2 3形成茎环结构 3 4就不能形成终止子 结构基因转录继续进行 反之 停止 23 重点 色氨酸操纵子的阻遏调控机理色氨酸操纵子的衰减 弱化 调控机理
