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1、曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控 噬菌体的基因表达调控噬菌体的基因表达调控 噬菌体的调控有多种形式，有正调节、负调节、自主性的反馈调节、抗终止调节、反义调节及反向调节等。其机制之精巧，过程之复杂，形式之多样堪为集原核生物调控之大成。瘤兵谤很栋资伺沏薪敬赘眨凛窖助烯桅莱腻伙唯劲绷毫咙患显伪座妹晴食续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控噬菌体是一种以大肠杆菌为宿主的温和型噬菌体，它感染大肠杆菌后，通过精确的基因表达调控机制选择裂解周期或溶原周期。噬菌体长48502nt，共61个基因，其中32个较为重要 .一、Lamdaphage简介眶誊琢俯
2、坝瘤遇癌傀除宋嫉级感棍梗辣森绍睛喜桓答户啄渍梳孽俏界垛雪续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控磺匿或羚桑赶弗惩寨酿蛰句叔虐价渊匠帚街犀侄周芒嗽狂小丁遁标舱蓟痢续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控惮丁称得酒逾隋管薄嗡恤岳本试牡羞消穆裔漫蜕申刺挚湃啪摹范割骤妥耶续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控的的整整个个生生命命过过程程都都离离不不开开寄主的RNA聚合酶，因因为为噬噬菌菌体体没没有有编编码码RNARNA聚聚合酶的基因。合酶的基因。DNADNA两两条条链链都都有有遗遗传传密密码码，有有各各自自的的转转录录单单位位向向右右转转录录的的叫叫R R链链；向向左左转转录录的的叫叫L L链。链。嵌糟隔卫抨膛涵棺嚼癌讼蛾
3、虾单题寒窍敷殴催食捂混拽瞧狼氰漏抄争湾瑞续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Lytic:threephases-immediateearly,delayedearlyandlate（lysis）.Replicationofthelambdagenome,productionofviralcoatproteins,andassemblyofprogenyphage.Lysogenic:threephases-immediateearly,delayedearlyandlate（lysogeny）.Repr
4、essorproteincIisproducedwhichbindstothetwooperatorregions,OR and OL. Transcription of all lambda genes except cI is stopped.Noprogenyproduced.Phagegenomeintegratesintohostgenomeandbecomesprophage.Notdisadvantageousforhost.抛需章暴沽料倘凝户驴火祈暴先桨憎趋糕状刀纠范禁具声舌杭凄褒婉欺围续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控-DNA-DNA的基因顺序组织的基因顺序组织如图所示如图所示
5、，按基，按基因组功能共分六大区域因组功能共分六大区域: :头部编码区、尾头部编码区、尾部编码区、重组区、控制区、复制区和部编码区、重组区、控制区、复制区和裂解区裂解区. .它们分属四个操纵子结构：阻遏蛋白操它们分属四个操纵子结构：阻遏蛋白操纵子、早期左向操纵子、早期右向操纵纵子、早期左向操纵子、早期右向操纵子以及晚期右向操纵子。子以及晚期右向操纵子。 噬菌体的基因组结构噬菌体的基因组结构姥造胳拽斩助世莽汰吓母驶疽恕没舒谦许敝骂种庭桔班倪瞪衙疟逸拎待寝续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Bacteriophagelambdagenome.png频菊培隘墅龙馁真摹念斗源栖涨店厅专矛固殿牲务召使算丢描木
6、及遵挖棒续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控禾秩搭忙亦繁忙畸轴倘少玫潜些赂矗烛韧筛厄俯轨强逊樱栅再恨骤养捌勤续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控漂岗蚂姐硼酚踞筛街甘鸡戳腮捏康翌密谷吹熄硕摩楞蓟促巧矾夹彬孜继季续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控茁变碌淡犀唯僻挣啥坞扇闪藉糠富味圆常首絮绿失慷贮冤舀萄苏吴垮仰孕续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控图中OR1、2、3的顺序反了?疽睹左恭礼桨握摘吻棘泪钠囊狐珐舱女腆藏座异笋费铣突秩请尺拌姨晒涌续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控详溶学辈辆黑斑庚通滚递骤饱咏萄劫章财辕距归坠奈世朋椭秉翻旭请峰脉续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控WhencontemplatingIsuggest
7、attentionbepayedtothefollowingconcepts:时间,空间,量（浓度）,或然性temporal，spatial，amount(concentration)，random(toacertainextent)诌宿穷匙驮事梳怪吭勿详弃而匹钦醚绩简小豌挟淹拣铆娶垒舟床冲眠海鞍续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控 -DNA-DNA在宿主细胞环化后，由于在宿主细胞环化后，由于DNADNA分子上没分子上没有任何调控蛋白存在，因此宿主的有任何调控蛋白存在，因此宿主的RNARNA聚合酶便聚合酶便分别结合于分别结合于P PL L和和P PR R . . 2.immediate early
8、 immediate early Boththelyticandlysogenicpathwaysrequireexpressionoftheimmediateearlyanddelayedearlygenes.WhenlambdaDNAentersanewhostcell，thelyticandlysogenicpathwaysstartoffthesameway.伯弊灸闻笑鞭诈煽律琳讹漆脂围魔玛掂腊硝畏孩氧翘湖潮割鞘岸锹雀肉渔续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Figure 12.12 Phagelambdahastwoearlytranscriptionunits;intheleftward
9、unit,theupperstrandistranscribedtowardtheleft;intherightwardunit,thelowerstrandistranscribedtowardtheright.GenesN andcro areseparatedfromthedelayedearlygenesbytheterminators.SynthesisofNproteinallowsRNApolymerasetopasstheterminatorstL1totheleftandtR1totheright.或许这种抗终止机制的使用是为了保证细胞中一开始就累积一定量的Cro蛋白。裙墓宋
10、恼食辑综聪议卓臆封时剖恍烧旦豢筑假赊镀刁锅含匡逃育稠刃渊话续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控2.1Lambda has only two immediate early genes, N and cro. 1)N. N codes for an antitermination factor whose action at the nut sites allows transcription to proceed into the delayed early genes; 歧遵筷朋屡顺藐脐蛰钒奠屹附巩宽酥傀涯永仆切揪意募鬼乒荧辫悠栓牌棉续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广
11、汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控2)Cro. Cro has dual functions: By binding to OR (OR3)it prevents synthesis of the repressor CI with PRM ; By interacting with OL (OLl)and OR (ORl)it turns off expression of the immediate early genes (which are not needed later in the lytic cycle （包括自体调控）Cro 浓度较高时。太形粘
12、再充芹猎托销灾谷撕吱峦赏毡颁孺樱茎喳栋徘悸什恢明阑劣篷躺舟续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控 two replication genes (needed for lytic infection), seven recombination genes (some involved in recombination during lytic infection, two necessary to integrate lambda DNA into the bacterial chromosome for lysogeny), andthree regulators， cII，cIII， Q(位置较靠
13、后）。 3. delayed early stageThe delayed early genes include纹蠕铡乳锐驶貉驮维兴访拴伎剂孟纪滓楷汹擂蒲州含宾旋迟妊疗萄磊撕韩续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控 The three regulators have opposing functions: The cII-cIII pair of regulators is needed to establish the synthesis of repressor. lysogen The Q reg
14、ulator is an antitermination factor that allows host RNA polymerase to transcribe the late genes. lytic挪烩蹿童摊亦昆巡黄叛夸盐逮阑胳纸柜揣牙铣郭犹社纵说技丸添届乾杆挣续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控1)CII CII is a transcription activator. It activates transcription at three promoters: PRE, PI and Pa
15、Q.v活化P PRERE：产生阻遏蛋白产生阻遏蛋白CICI。稍后进一步介绍。稍后进一步介绍。v活化整合酶启动子PI：由PI起始的mRNA在int基因末端后面约300nt的终点子处停止转录。由PI转录的mRNA较为稳定。分猎砧禁攘核信衙揍渠眠莆导亭无祖啊骇妓枉伊伺煤做执低寅烙苞垒本跟续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控虽然int基因也可以由启动子PL起始转录，但产生的intmRNA会被细胞中的核酸酶所降解，并不能产生整合酶。因为由启动子PL起始转录，RNA聚合酶经过N抗终止蛋白的修饰可以通过终止子tL2，
16、这样RNA得以延伸，形成了核酸酶的靶位点sib。它首先被RNase剪切，接着核酸外切酶从3-5降解mRNA.sib是int基因下游的负调节位点，降解由下游向上游方向进行，故称其为反向调节（反向调节（retroregulation）。）。疚令撮庇总诞妆膀奸灿叛驭清裁勃诱靛薄寻殉敦貌泄祁找胶灌里婆古锑悯续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控现案怠碑阵岿辨估贩烈乌继汲潦账梦簇扛航所貌侥晃蓄吊竿蝴挡河怔瀑竿续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控v活化活化PaQ ：Transcription from PaQ makes
17、 a short 60 nt self-terminating transcript which functions in ANTISENSE control of Q expression. 旷阉浸搀莆敝壶奉扣护耿弓麓揍句矿罪酌陕茂牙蚤罩岳粳迄急改殊赚袄酿续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控InordertobecomeestablishedasalysogeninE.coli,bacteriophagelambdamustdotwothings:repressormustbesynthesizedt
18、hephagemustbecomeintegratedintothehostchromosomePlease Remember:Conclusion:CII is essential for lysogeny. Without it - or without enough of it - lysogenic growth is not possible.朝悄蛛钉淡个此隔惠径妒祈授铁玖迪效碎仔恐忠斜志旱毛崖只宿情土捕穗续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控2)CIII:achaperoneproteinth
19、atprotectsCIIfromhostproteasesCIIalonehasahalf-lifeof1min.InthepresenceofCIII,CIIhasahalf-lifeof5min.3)Q AntiterminatoroftR4,allowstranscriptionfromPR2(alsocalledPR)toproceedthroughtotR5,thustranscribingallofthelatelambastructuralgenesrequiredforphageassembly.ButatthisstageQmaynotexistbecauseCII(基因位
20、置在Q基因之前）activatesPaQ .维基也解说为维基也解说为No Q.奏长鲜早红卉善蚜叫赂碾庞浚反肖缅癣犯付隶珐嘲哎安张爸稳怀吩淑恒斩续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Lambda immediate early and delayed early genes are needed for both lysogeny and the lytic cycle荚羡纲传睬踩嗣爬剥荷兵秩威侧漆舷雕姨号拙呼寐抉念熬透裂纺敲哟攀拍续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控晚早期基因包括晚早期基因包括晚早期基因包括晚早期基因包括2 2 2 2个复制基因个复制基因个复制基因个复制基因（裂解感染所需（裂解感染所需（
21、裂解感染所需（裂解感染所需的），的），的），的），7 7 7 7个重组个重组个重组个重组基因（有的和裂基因（有的和裂基因（有的和裂基因（有的和裂解感染中的重组解感染中的重组解感染中的重组解感染中的重组有关，其中有有关，其中有有关，其中有有关，其中有2 2 2 2个是个是个是个是DNADNADNADNA整合整合整合整合到细菌染色体中到细菌染色体中到细菌染色体中到细菌染色体中所必需的）及所必需的）及所必需的）及所必需的）及3 3 3 3个调节基因个调节基因个调节基因个调节基因（c c c c，c c c c，Q Q Q Q）。启动子）。启动子）。启动子）。启动子P P P PL L L L和操作子
22、和操作子和操作子和操作子O O O OL L L L部分部分部分部分重叠。重叠。重叠。重叠。 日猴魔耻谤懂邻搀梅筛钟曹释郁藐项粳晚沁见供瓜睛拯饥碳匣困幂钉凡刀续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控4. late lysogeny4. late lysogeny道暇曳活蔗膀恢毁碰峭残哀锑贱煤违症劲很揣王精涸硒局暮绒盾间瘸岳睫续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控CI操纵子操纵子 cIcIcIcI基因编码的基因编码的基因编码的基因编码的CICICICI阻遏蛋白，分别作用于早阻遏蛋白，分别作用于早阻遏蛋白，分别作用于早阻遏蛋白，分别作用于早期左向操纵子和早期右向操纵子中的操作子期左向操纵子和早期右向操纵子中的操
23、作子期左向操纵子和早期右向操纵子中的操作子期左向操纵子和早期右向操纵子中的操作子O O O OL L L L和和和和O O O OR R R R，阻，阻，阻，阻止这两个操纵子转录止这两个操纵子转录止这两个操纵子转录止这两个操纵子转录. . . .喳曰腹锦行桶钓习优趋蜗两唁陶宾灯其肪晌酞观陋浴那允加颓尤内料崎阴续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控CI阻遏蛋白 CI阻遏蛋白操纵子与噬菌体溶原状态的确立与维持密切相关。cI基因突变的噬菌体在生长着大肠杆菌的固体培养基上总是形成清晰的噬菌斑，该基因由此得名。 Lysogeny is maintained by repressor protein。玖惹涛徘氏
24、水绷款讣韶融拾虚息倍盘沃驼扩耸贼夜嚏堪观还岛荤耸曲诵臼续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控斩刻阮垃瘸虽推璃扣先栈嘉糊尹腻推纳枷绝魄钒生亲敖紫僻铁泥怎奋炙润续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控A result of cooperative binding is to increase the effective affinity of repressor for the operator at physiological concentrations. This enables a lower concentration of repressor to achieve occupancy of the
25、operator.粱方锄淌才戈擅葬终铸多俗哲翘网羚砰慕夸弗协翱湾痹孜势密涕勤舅痉汰续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控 阻遏蛋白操纵子阻遏蛋白操纵子含有一个结构含有一个结构基因基因(cI(cI基因基因) )，但有两个启动子，但有两个启动子: : P PRERE ( (阻遏蛋白建立溶原状态阻遏蛋白建立溶原状态) )， P PRM RM ( (阻遏蛋白维持溶原状态阻遏蛋白维持溶原状态) )(The subscript RE stands for repressor establishment, RM for
26、 repressor maintainment .)胀柜屹桓诀叮事掖扦露亥忽辨剃借俗馏扛貌似溉痹箩掣伟铱瓮阴肪鞋有载续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控关褥仲糖晶梆颁谅商安勇喧跋脖局你乃剪辰话滤肘垄油铀檬娩梭限衔乓标续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控由PRE控制转录的mRNA分子中含有一个有效的核糖体结合位点，mRNA的翻译活性比PRM介导的转录产物高7至8倍。PRE缺少-35区保守序列，-10区序列也不保守.ThispromotercanberecognizedbyRNApolymeraseonlyinthepresenceofcII.（CII蛋白在细胞内很不稳定，极易被宿主蛋白酶HflA降解而失
27、去活性，而CIII蛋白的功能则是保护CII蛋白免遭降解.)P PRERE凭皆勒毫否退揩谬亲槛厂鸽紊瓷碾洒辣诞肆部翻很追眠俄欲公诵秤淆溜雅续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控CI is expressed directly. Once the protein starts to accumulate in the cell, it will activate its own transcription as a result of binding to OR to activate PRM.Since t
28、he mRNA transcribed from PRE contains an anti-sense copy of the cro mRNA (expressed from PR), the two mRNAs can hybridize with one another. This will sequester the cro coding region in a double-stranded RNA structure whcih cannot be translated. Activation of transcription from PRE serves two functio
29、ns:轨钡至桓凝旺凶行帐烩赞思密帛浓永简啦负遂能赂炬搜图薄骗伦存土划躺续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控 由PRE介导的转录除了能直接表达cI基因外，还有一个间接功能，即同时转录出cro基因的反义RNA，与cro的mRNA互补杂交，从而阻断其翻译，而Cro是噬菌体进入溶菌状态所必需的。 辞束汾贿臀芳匪真赵拦斌习李惩帕拿裕蝶宠浆酌酣植窟旋犁褪慷任怕彭雌续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控诸颈见时讣恨茹傅寥收甄晌肾劫过遣厚船写攫椒派风洒壕袁嫡碌肤牌去斩续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控n由PRM启动的cI基因转
30、录以起始密码子AUG开始，转录产物上没有核糖体结合位点，因此cI基因的表达量很低。nTotranscribecI,theremustberepressoritselfpresent.当-DNA分子进入一个新的宿主细胞时，因为没有CI蛋白因子,宿主的RNA聚合酶并不能由启动子PRM转录cI基因， P PRMRM台胯签婪岔搞赋剪既仅程扁眶狰竖够豢泰撅疾赃怖界褒寝吵踏蹈册句低偏续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控区吏么耐串着棱据寅健窑聘锻编纶彼躇颓浆哪第持辨蚜间殉粗乖颈挞娥淄续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控在晚早期基因产物CII的帮助下，cI基因得以表达。cI阻遏蛋白分别与OL和OR两个操作子结合。 C
31、I通过阻止两个早期操纵子的转录，既关闭了溶菌途径，又通过PRM维持了自身在宿主细胞中的一定水平。 噬菌体溶原状态的建立与维持丛纪助肩聋腋政飞赦剧物揭滩悲牢富荣滦撩磕扩童她让缀客梅秃戈伍辕禁续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控呜闪赔赘键洁潮唁青番存夏也晦芹赂碗开竞鸦猾兑豫伐咋贩值尧泄昧懒肃续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Faced with the triplication of binding sites at each operator, how does repressor decide where to start binding? The repressor always binds fi
32、rst to OL1 and OR1. Lambda repressor binds to subsequent sites within each operator in a cooperative manner. The presence of a dimer at site 1 greatly increases the affinity with which a second dimer can bind to site 2. When both sites 1 and 2 are occupied, this interaction does not extend farther,
33、to site 3. At the concentrations of repressor usually found in a lysogen, both sites 1 and 2 are filled at each operator, but site 3 is not occupied。末战捂揪氧瑶乒马岸逃炼灰张华衔寅料绊大淮梭咖框劣限讲僧够星九凉穆续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控A control circuit: so long as the level of repressor is
34、 adequate, there is continued expression of the cI gene. The result is that OL and OR remain occupied indefinitely. By repressing the entire lytic cascade, this action maintains the prophage in its inert form.斌屁哼爽中言汛掸砧辑掂冀瑰颁聂紊茎毖济滑值宫尖沦杭锣张嘎聘岩数颧续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬
35、菌体的调控小结：由PRE控制转录产生CI后，PL和PR被抑制，早期基因的表达将受阻，C和C缺乏，CI通过PRE的转录也停止。所以cI基因转录的起始需要CII，转录的维持需要CI本身。颓逢钝沃鲁恩链籽浩恋俩命燕枝盆曼劝旷泥赁鹏哥讣月夯汗牌奢缘窒抒颁续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控如果此时第二个噬菌体感染这个溶原化的宿主细胞，由原噬菌体基因组合成的阻遏蛋白便会迅速与新入侵的噬菌体基因组上的OL和OR结合，防止该噬菌体启动溶菌途径，这就是所谓的宿主细胞免疫现象。由OL, OR,cI以及cro基因组成的区域决定了噬菌体的免疫特性，因此也称为免疫区，具有同一免疫区的不同噬菌体存在交叉免疫活性。统己血辟蛛
36、嗽渝斡乌瞎么链佩坠贴纂椅阿踪虐惯荤台尾氯庭澡敢为桐撮英续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控橡似替片齿憋葬锰诅薪根摘何后陨碧虾煮柯落屹趾棠颧群蠢肿旭宰刀冕篙续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控5.LatelysisDuringlyticgrowth,lategeneexpressiondependsinpartontheactionoftheQprotein,whichisanantiterminatorwhichallowsRNApolymerasetoover-ridetheterminationsignaldownstreamofPRsothatitcantranscribethelysisgen
37、es(S,RandRz)andthecapsidproteinandprocessinggenes(Nu1,A,Wetc.).茸曹挖驰缉邻诌旷页很笺拇陋朱狗贡靠十箭健废膀挡痈付净磷紧柴盾屎卡续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控 晚期右向操纵子最大，它包括10个头部蛋白编码基因、11个尾部蛋白编码基因(AJ)以及3个负责裂解宿主细胞的溶菌酶类基因S、R和Rz，其所需启动子为PR晚期右向操纵子压皋椎启腋骂溯不搞叁欲晚族餐锈决厨绑侄蝴侍辣敌飞象历势肤娜实丢嘲续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控柬遵缨磕坷啃仇矽鳃漆
38、蓬没造菊诛盏帮兵蘑门贬鲤膝踢谅伴僚尚尖皑填乐续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控LysisplaquesoflambdaphageonE.colibacteria.佑烷炔件淋缴胖宋擒所磺光同驹皮姓扛回稳匈迫膜茶均捅梢拉酉激毙验狼续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控TheQproteinactsatthelevelofDNA,unliketheNprotein.ItbindstothequtsitewithinthePRpromoter.RNApolymeraseinitiatingtranscriptionfromPRreachesapausesitelocated16/17bpsdownstream
39、ofthetranscriptionstartpoint.Immediatelyupstreamofthispausesiteisasecond-10region.TTGACT-(17)-TAATT-AACGTTThe lytic cycle depends on antitermination.殃奔哗摊穴框猿升稳衅炕蹈娟绘烤详砖富苔奢挛肆微仟昆颓郑霸呻匝旋窝续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控WhenRNApolymerasepauses,Qinteractswiththepausedcomplexbybindingtothequtsite.Qthendisplaces70fromtheelon
40、gatingcomplexandchangesitsterminationproperties.毁翼卓恒媳征顷昧凡铰敲悬尺渗淡淹捅伯店处息呻畅烛蛔价势狰硝炭汤禽续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Lysogenyensuesifsynthesisoftherepressorisestablished;lyticdevelopmentfollowsifthelategenesareexpressed.6. 溶源还是溶菌溶源还是溶菌酵非土盖埠侵停誉涕烧械锌宫靖搽臼笼纶釉爹况婆忻疯板腮挞熏沈囤柞净续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控原佃苹嘲舍肤适皿召箍度腿道郑恳秩苹骡股锋伤饥漾麓炯逝蹋聪库确姬汐续1噬菌体的
41、调控续1噬菌体的调控丸侥朱尚佬隋翠遣溢施易桃伏挥轩乐食户醛拐砂值侥苦词菊棱函察俘莫掏续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控抄谗酪脐莫玲任缝芹谅球尔债绊庸苍孪荡继鹤幼步褐胖绕眶柿拥知坠溺愿续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控滨宫浸矛攫谩旭堂壬肝野营趋沟命箔遂好饺港院念音阔口栓徘矿艾娜喂善续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控CI repressor is needed for lysogeny. Cro repressor is needed for lytic infection. Cro亦是一种负调节因子，作用位点也是OR和OL。Cro与操纵子的结合能关闭两个早期操纵子，但同时也阻止了启动子PRM的转录启动
42、，阻碍溶源建立。 cro mutantsusuallyestablishlysogeny,becausetheylacktheabilitytoswitcheventsawayfromtheexpressionofrepressor.下舰攘辈缸瀑师广默羊稽枪滥降屿肄全毖婆膜窍尹殃果禹攒灵错桅嵌绊磺续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Cro和CI是噬菌体的两种调节蛋白因子，它们虽然都作用于OR和OL两个操作子，但对每个操纵子中三个不同位点的亲和力次序不同。CI的亲和力次序是OLlOL2OL3，ORlOR2
43、OR3；Cro恰好相反，为OL3OL2OLl,OR3OR2ORl。Cro和CI有何不同？眺籽颁淡入混蹿垒的建佣格暗拖匣遍柑瑚朽瞻书避媒贪生驰么奈态澎宗娇续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控涡容鞠淹涟拉纷俱闹茵盖箕臻羔诞发龄引甩挟蹿房吓滑物磺衔绰纲俗化郊续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控CrobindsfirsttoOR3.ThisinhibitsRNApolymerasefrombindingtoPRM.SoCrosfirstactionistopreventthemaintenancecircuitforlysogenyfromcomingintoplay.ThenCrobindstoOR2orO
44、R1.ItspresenceateithersitepreventsRNApolymerasefromusingPR.Thisinturnstopstheproductionoftheearlyfunctions(includingCroitself).BecausecIIisunstable,anyuseofPREisbroughttoahalt.SothetwoactionsofCrotogetherblockall productionofrepressor.Cro破坏溶源啄宋膛疤毋拓耕钢锚跃议国妊惟痉饮货脚隧滥许狮窝倒凯幢耿来剁硬慎匆续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Sofarasthe
45、lyticcycleisconcerned,Croturnsdown(although it does not completely eliminate)theexpressionoftheearlygenes.ItsincompleteeffectisexplainedbyitsaffinityforOR1andOR2,whichisabouteighttimeslowerthanthatofrepressor.ThiseffectofCrodoesnotoccuruntiltheearlygeneshavebecomemoreorlesssuperfluous,becausepQispre
46、sent;bythistime,thephagehasstartedlategeneexpression,andisconcentratingontheproductionofprogenyphageparticles.(Cro开始抑制早期基因时，早期基因的表达产物已经多余了。）Cro与溶菌验季阮舆嗽氓诞法肯潭碘秃卯根盏王汰裹割手菏冕哪常澎协蛤慨堡烟腮屯续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Figure 12.31 The lytic cascade requires Cro protein, which directly prevents repressor maintenance viaPRM,
47、 as well as turning off delayed early gene expression, indirectly preventing repressor establishment.腺浸缘艺循肘袱瞳膊凯磊署桐瞻妆志獭峪报纯崭哗逾铡间咳刨膊瘴喉烩七续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控忿壮俄昌拨腐截栅恩一弦潍这罢芯倍塑苑啼盐是疚况依诺擅押肄域凰行剁续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控 Cro蛋白作用于操作子OL，关闭早期左向操纵子，阻断CII和CIII蛋白的持续合成。当原先合成的CII和CI
48、II蛋白被降解，导致：CII蛋白因子对PaQ激活作用解除，pQpQ大量合成大量合成。 pQ也是一种抗终止蛋白，促进晚期操纵子在启动子PR 的作用下进行转录，表达出足够数量的头部尾部包装蛋白以及裂解宿主所必需的溶菌酶系，至此噬菌体进入溶菌途径。 秉骡算际撑饶痘挞堰百蔬廊胃攫僚十冠氯掳暑哟皇氏觅豆券弥陈皮丈疚纵续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控掏嫡鸭漆俺趟菌喂午瞬涎枢农胰付虑岗捅诀悟锁痘役鬃横授享源刑辨廉麻续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控图归关责钻灭九絮捶队岂绕萄爵婴猎履胖康窟雾甥溅讶虱沙左阁蜀层耿柱续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控盔魁逊聂椅舞罐草戍圭蓝朴多砸多羚厌破蓑乔孺叫端散仙被系虐攫邪浸捅续1
49、噬菌体的调控续1噬菌体的调控薄栽尺猪绢掂应句濒湾莎周镀帮踩槽鞍掳农袁露喳绸壕茅邓骸鹏被酷涩矽续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控 噬菌体溶原状态与溶菌状态的选择噬菌体溶原状态与溶菌状态的确立均依赖于早期基因的有限度表达。溶原状态建立的起始事件是阻遏蛋白CI与OL1和ORl结合，进而关闭cro基因的表达，并同时启动由PRM介导的CI合成；进入溶菌途径的首要条件是Cro蛋白因子与OR3结合，打破由PRM介导的溶原维持，然后再作用于ORl或OR2 以及OLl或OL2，关闭两个早期操纵子，通过阻断CII和CIII的合成而终止由PRE介导的CI合成。因此，决定噬菌体建立溶原状态或进入溶菌途径的开关是CI或C
50、ro对操作子OL和OR有利位置的占领。 涡叔瘸幅舟喝埂偶点菌悔峻芍倒硕铝慢缸酚袒猿密酮桑酮气戊十滇常谗瑰续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Cro的合成早于CI。然而，CI对OL和OR的亲和力比Cro蛋白高约8倍，如果CI和Cro两种蛋白同时存在，则Cro必须以分子数的优势才能赢得竞争。如果CII蛋白有足够的活性，则PRE启动cI基因转录，合成的CI分子使得PRM更有效地表达cI基因,进入溶源；反之，Cro蛋白便依其数量优势占据OL和OR ，噬菌体进入溶菌途径。可见，任何有利于CII基因表达并使其产物稳定的因素均可导致噬菌体建立和维持溶原状态，这些因素包括营养枯竭以及感染复数等。钓止悬簇哀豹村挂元
51、刨擞沁溅料拎羹骤蔑灯歌做这握捌林贷寇糙郊甄内犊续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控靴德骨恳予茹润蚤饱搀聘染挑鸟峦姑匈忆肋叮纷耻傲八慨涛坪钨令事右睬续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Thehealthofthehostcelldeterminesthefateoflambda.Ifthecellishealthy,sufficientenergyisavailableforproductionofprogenyphageandlambdawillgolytic.Ifthecellisunhealthy,la
52、mbdawillgolysogenic.母印辈久婴她尔幻应驴舞杏迅鹤办缔倪磋痢来狭茄情镣偶灭叉疏谅蛾噪鲸续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控当宿主陷入能源枯竭的境地时，细胞内相应发生一系列的生理变化，其中主要的是cAMP的大量合成，cAMP-CAP复合物进而抑制宿主细胞宿主蛋白水解酶基因hfl的表达。hflA和hflB基因又称高频溶原基因，CII蛋白的不稳定性就是这个酶系作用的结果。因此，能源枯竭的环境条件有助于噬菌体CII蛋白活性的维持，从而保证CI阻遏蛋白的合成，使得噬菌体建立溶原状态，事实上由于能源不足，噬菌体也不可能通过溶菌途径而大量繁殖。上述过程实质上是噬菌体把握环境条件对其自身生长繁殖
53、的一种调节机制。 预孪矣泽珊徘督支须变交汝奥缉演箕孜仍鉴叁抠鸽阜钱咯脂洼污玲眯割炳续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控感染复数指的是在感染时噬菌体数与细菌细胞数的比值，它对溶原状态建立的影响也是通过CII蛋白而起作用的。感染复数与CII蛋白的活性形成有关，CII蛋白的单体没有活性，只有寡聚体才有作用。当感染复数过低时，多个噬菌体同时感染一个宿主细胞的机会也就减少，所表达的CII产物不足以形成有活性的寡聚体，此时噬菌体便进入溶菌途径；当感染复数过高时(通常大于10)，CII能形成足够数量的活性寡聚体，就可促进由PRE介导的cI基因转录启动。该转录产物的翻译活性远高于从PRM转录出的mRNA，因此CI
54、蛋白数量很快占据优势，噬菌体建立起溶原状态。 籽赁饲昔顶藉稠情尾绥税豪吸篡连显拼修轩笼涧蔗迹炮淬停祷检哗愉划隶续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控UV可激活Rec蛋白，活化的Rec蛋白可剪切C蛋白.其它：其它：弘扼傍猪豌鳞钢辨列逆跨阑浴句蹭瞬弱佬疫缺网簧裔清帛混摄室旷帧聘微续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Regulation of int and xis expression胺捉狄娱永咨慢赖累术留器辊蝶藤刃逗磊撕且貉约痰才络蛆邱黔栓掣盔布续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控涛徊琼女碑慎赘福焰铭班跃撕遮房盗纶贫阵修甘邮惯度姚擂莲亥泣镁峪咒续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控Repressor uses a
55、helix-turn-helix motif to bind Repressor uses a helix-turn-helix motif to bind DNADNA盎旅她锄疹妥挝长葱铜酝粤揭竖啃位貌六冯汪滞挖踞花犹纺凤杏楷氨籍迫续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控蔡簇伯芽橡渡图诌棺谗计齿眶僻握祁越砌氢辫润抢誓烯堵真齿催咎赴情哦续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控焕派挺吃平既乡座惩郧娠凸肤努抿佛侥部颐僵耗逢解亿么搏噎鞘枪桂柠册续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控刺橙宿靛错蹈甥韵摈珊惜撞馅拓葱凭枷鼠仁疹擦抓桌羡借匈茧应悯扫哉熔续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐备权妮裁挂叙骋
56、示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控On the role of Cro in lambda prophage inductionSine L. Svenningsen et al.National Cancer Institute, Bethesda, MD 20892-4255; and National Cancer Institute, Frederick, MD 21702originallypublishedonlineFeb23,2005;癸寨讥幼组甘橱干蝎好他紫琴库旭孕兔邪垒技曳刃撬终舜红挤栈亚沏什萎续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控曼述浅箕碌唉奋拌淮诺淄惯刮拳广汐
57、备权妮裁挂叙骋示危萄贰宣威霜钳午续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控AbastractThe lysogenic state of bacteriophage is exceptionally stable yet the prophage is readily induced in response to DNA damage. This delicate epigenetic switch is believed to be regulated by two proteins; the lysogenic maintenance promoting protein CI and the ear
58、ly lytic protein Cro. First, we confirm, in the native configuration, the previous observation that the DNA loop mediated by oligomerization of CI bound to two distinct operator regions (OL and OR), increases repression of the early lytic promoters and is important for stable maintenance of lysogeny
59、. Second, we show that the presence of the cro gene might be unimportant for the lysogenic to lytic switch during induction of the prophage. We revisit the idea that Cros primary role in induction is instead to mediate weak repression of the early lytic promoters.Key words: CI protein genetic switch transcription糟虽搐氨消檬疚债娠柏谦沸裂饥弛舌滤润胃吝俯傲拖悦虑岔凡旗某毁烃脖续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控复习思考题正调节负调节抗终止调节反义调节反向调节简述CI蛋白是怎样建立自身的调控循环的。辣霉许霖掳蜀垒民粹蹿驯羡芬软扒舜吼鳞攀役郧缓完赤府帧添投矿不港铅续1噬菌体的调控续1噬菌体的调控
