1、原核生物的转录和翻译相偶联（coupled transcription and translation），因此，转录水平的调控是原核生物基因表达调控的主要形式真核生物基因表达的调控可发生在基因表达的各个水平。1ppt课件 操 纵 子（The Operon）原核生物基因表达调控的主要方式2ppt课件教学目的和要求：教学目的和要求：1.1.掌握操纵子的概念和结构特点；掌握操纵子的概念和结构特点；2.2.熟悉乳糖操纵子的结构和负调控机制；熟悉乳糖操纵子的结构和负调控机制；3.3.了解乳糖操纵子的三种调控方式。了解乳糖操纵子的三种调控方式。3ppt课件一一.操纵子学说操纵子学说二二.乳糖操纵子的结构乳
2、糖操纵子的结构三三.乳糖诱导的负调控乳糖诱导的负调控4ppt课件一.操纵子学说（operons）长期饮酒可诱导乙醇-P450单加氧酶的表达，促进乙醇在肝脏的生物转化5ppt课件葡萄糖+乳糖乳糖乳糖分解所需酶（-）乳糖分解所需酶（+）n1940年，Monod发现大肠杆菌在含有葡萄糖和乳糖的培养基上生长时，细菌先利用葡萄糖，葡萄糖用完以后，才利用乳糖。6ppt课件葡萄糖耗尽乳糖存在细菌生长曲线-半乳糖苷酶表达量通透酶（lactose permease）促使乳糖进入细菌-半乳糖苷酶（-galactosidase）催化乳糖分解7ppt课件操纵子的发现 NobelPrize.orgJacob,Monod
3、&Lwoff1961年，Francois Jacob and Jacques Monod 提出细菌基因表达调控的操纵子学说。1965年，获得诺贝尔生理学与医学奖。8ppt课件操纵子（operon）：很多功能上相关的基因前后相连成串，由一个共同的控制区进行转录调控。包括结构基因及调节基因的整个DNA序列，共同组成一个转录单位。主要见于原核生物的转录调控，如乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。9ppt课件操纵子操纵子调节基因调节基因结构基因结构基因启动序列启动序列操纵基因操纵基因10ppt课件promoter 11ppt课件二.乳糖操纵子（lac operon）乙酰转移酶通透酶-半乳糖苷酶启动序列操纵序列
4、调控基因结构基因12ppt课件阻遏蛋白基因LacI启动序列启动序列编码序列编码序列操纵序列操纵序列RNApol阻遏蛋白阻遏蛋白13ppt课件三.乳糖操纵子调节机制乳糖诱导的负调控乳糖诱导的负调控CAPCAP介导的正调控介导的正调控协调调控协调调控14ppt课件没有乳糖存在时阻遏基因阻遏基因mRNAmRNA阻遏蛋白阻遏蛋白I IDNADNAZ ZY YA AO OP Ppolpol基因关闭基因关闭15ppt课件 有乳糖存在时有乳糖存在时mRNAmRNA阻遏蛋白阻遏蛋白I IDNADNAZ ZY YA AO OP Ppolpol启动转录启动转录mRNAmRNA乳糖乳糖别乳糖别乳糖基因开放基因开放1
5、6ppt课件17ppt课件调节的结果：单纯乳糖存在时，细菌利用乳糖作碳源；若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在时，细 菌首先利用葡萄糖。-适应环境的变化，维持生长和繁殖适应环境的变化，维持生长和繁殖18ppt课件小 结1.1.操纵子为操纵子为原核生物主要转录调控模式原核生物主要转录调控模式；2.2.操纵子由操纵子由调节基因调节基因和和结构基因结构基因构成；构成；3.3.乳糖操纵子可通过乳糖操纵子可通过别乳糖抑制阻遏蛋白别乳糖抑制阻遏蛋白的阻遏作用，从而诱导结构的阻遏作用，从而诱导结构基因表达。基因表达。19ppt课件LacZLacYLacAOP乙酰转移酶通透酶-半乳糖甘酶阻遏蛋白RNA pol20ppt课件乳糖代谢所需酶（乳糖代谢所需酶（-）乳糖代谢所需酶（乳糖代谢所需酶（+）Lac(+);G(-)Lac(+);G(-)Lac(+);G(+)Lac(+);G(+)21ppt课件下次课的学习内容下次课的学习内容乳糖诱导的负调控乳糖诱导的负调控CAPCAP介导的正调控介导的正调控协调调控协调调控22ppt课件
