大腸桿菌乳糖操縱子包括4類基因:①結(jié)構(gòu)基因,,能通過轉(zhuǎn)錄,、翻譯使細(xì)胞產(chǎn)生一定的酶系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)蛋白,這是與生物性狀的發(fā)育和表型直接相關(guān)的基因,。乳糖操縱子包含3個(gè)結(jié)構(gòu)基因:lacZ,、lacY、lacA,。LacZ合成β—半乳糖苷酶,,lacY合成透過酶,,lacA合成乙酰基轉(zhuǎn)移酶,。②操縱基因O,,控制結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄速度,位于結(jié)構(gòu)基因的附近,,本身不能轉(zhuǎn)錄成mRNA。③啟動基因P,,位于操縱基因的附近,,它的作用是發(fā)出信號,mRNA合成開始,,該基因也不能轉(zhuǎn)錄成mRNA,。④調(diào)節(jié)基因i:可調(diào)節(jié)操縱基因的活動,調(diào)節(jié)基因能轉(zhuǎn)錄出mRNA,,并合成一種蛋白,,稱阻遏蛋白。操縱基因,、啟動基因和結(jié)構(gòu)基因共同組成一個(gè)單位——操縱子(operon),。 乳糖操縱子機(jī)制 抑制作用:調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,合成阻遏蛋白,,因缺少乳糖,,阻遏蛋白因其構(gòu)象能夠識別操縱基因并結(jié)合到操縱基因上,因此RNA聚合酶就不能與啟動基因結(jié)合,,結(jié)構(gòu)基因也被抑制,,結(jié)果結(jié)構(gòu)基因不能轉(zhuǎn)錄出mRNA,不能翻譯酶蛋白,。 誘導(dǎo)作用:乳糖的存在情況下,,乳糖代謝產(chǎn)生別乳糖(alloLactose),別乳糖能和調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏蛋白結(jié)合,,使阻遏蛋白改變構(gòu)象,,不能在和操縱基因結(jié)合,失去阻遏作用,,結(jié)果RNA聚合酶便與啟動基因結(jié)合,,并使結(jié)構(gòu)基因活化,轉(zhuǎn)錄出mRNA,,翻譯出酶蛋白,。 負(fù)反饋:細(xì)胞質(zhì)中有了β—半乳糖苷酶后,便催化分解乳糖為半乳糖和葡萄糖,。乳糖被分解后,,又造成了阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合,,使結(jié)構(gòu)基因關(guān)閉。 |
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