乳糖操縱子的調控機制,乳糖操縱子的正負調控機制是?

2022-03-21 13:07:33 字數 5158 閱讀 3393

1樓:穆薩去**

1、乳糖操縱子的組成:大腸桿菌乳糖操縱子含z、y、a三個結構基因,分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙醯轉移酶,此外還有一個操縱序列o,一個啟動子p和一個調節基因i。2、阻遏蛋白的負性調節:

沒有乳糖存在時,i基因編碼的阻遏蛋白結合於操縱序列o處,乳糖操縱子處於阻遏狀態,不能合成分解乳糖的三種酶;有乳糖存在時,乳糖作為誘導物誘導阻遏蛋白變構,不能結合於操縱序列,乳糖操縱子被誘導開放合成分解乳糖的三種酶。所以,乳糖操縱子的這種調控機制為可誘導的負調控。3、cap的正性調節:

在啟動子上游有cap結合位點,當大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環境轉變為以乳糖為碳源的環境時,camp濃度升高,與cap結合,使cap發生變構,cap結合於乳糖操縱子啟動序列附近的cap結合位點,啟用rna聚合酶活性,促進結構基因轉錄,調節蛋白結合於操縱子後促進結構基因的轉錄,對乳糖操縱子實行正調控,加速合成分解乳糖的三種酶。4、協調調節:乳糖操縱子中的i基因編碼的阻遏蛋白的負調控與cap的正調控兩種機制,互相協調、互相制約。

2樓:

乳糖操控子是大腸桿菌中控制β半乳糖苷酶誘導合成的操縱子。包括調控元件p(啟動子)和o(操縱基因),以及結構基因lacz(編碼半乳糖苷酶)、lacy(編碼通透酶)和laca(編碼硫代半乳糖苷轉乙醯基酶)。

1、無乳糖時,調節基因laci 編碼阻遏蛋白,與操縱基因o 結合後抑制結構基因轉錄,不產生代謝乳糖的酶。

2、只有乳糖存在時,乳糖可與lac阻遏蛋白結合,而使阻遏蛋白不與操縱基因結合,誘導結構基因轉錄,代謝乳糖的酶產生以代謝乳糖。

3、葡萄糖和乳糖同時存在時,葡萄糖的降解產物能降低camp含量,影響cap與啟動基因結合,抑制結構基因轉錄,抑制代謝乳糖的酶產生。

補充:cap:降解物基因活性蛋白,又稱camp受體蛋白,這個蛋白先與camp結合,再與啟動基因結合。它與啟動基因結合時能促進rna聚合酶與啟動基因結合,促進結構基因轉錄

乳糖操縱子的正負調控機制是?

3樓:假面

1、乳糖操縱子(lac)是由調節基因(lac i)、啟動子(lac p)、操縱基因(lac o)和結構基因(lac z、lac y、lac a)組成的。lac i 編碼阻遏蛋白,lac z、lac y、lac a分別編碼β-半乳糖苷酶,β-半乳糖苷透性酶和β-半乳糖苷轉乙醯基酶。

2、阻遏蛋白的負性調控:當培養基中沒有乳糖時,阻遏蛋白結合到操縱子中的操縱基因上,阻止了結構基因的表達。

當培養基中有乳糖時,乳糖(真正是異乳糖)分子和阻遏蛋白結合,引起阻遏蛋白構象改變,不能結合到操縱基因上,使rna聚合酶能正常催化轉錄操縱子上的結構基因,即操縱子被誘導表達。

3、camp-cap是一個重要的正調節物質,可以與操縱上的啟動子區結合,啟動基因轉錄。培養基中葡萄糖含量下降,camp合成增加,camp與cap形成複合物並與啟動子結合,促進乳糖操縱子的表達。

4、協調調節:乳糖操縱子調節基因編碼的阻遏蛋白的負調控與cap的正調控兩種機制,互相協調,互相制約。

細菌相關功能的結構基因常連在一起,形成一個基因簇。它們編碼同一個代謝途徑中的不同的酶。一個基因簇受到同一的調控,一開俱開,一閉俱閉。

也就是說它們形成了一個被調控的單位,其它的相關功能的基因也包括在這個調控單位中,例如編碼透過酶的基因,雖它的產物不直接參與催化代謝,但它可以使小分子底物轉運到細胞中。

4樓:角落

正調控是正控誘導,負調控是負控誘導。

5樓:bie___汀

負調控機制:可誘導:

a.有乳糖:阻遏蛋白失活,從laco脫落,(+)轉錄;

b.缺乳糖:阻遏蛋白與laco結合,rna聚合酶不能和lacp結合,(-)轉錄。

正調控機制:可誘導:

a.啟用物:caporcrp(camp結合蛋白)b.crp-camp和啟動基因結合,(+)轉錄。

6樓:nazis丨

第三點中camp與cap的複合物結合的是cap位點,不是啟動子,cap位點在啟動子之前

簡述乳糖操縱子表達調控的機制?

7樓:假面

乳糖操縱子的組成:大腸桿菌乳糖操縱子含z、y、a三個結構基因,分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙醯轉移酶,此外還有一個操縱序列o,一個啟動子p和一個調節基因i。

阻遏蛋白的負性調節:沒有乳糖存在時,i基因編碼的阻遏蛋白結合於操縱序列o處,乳糖操縱子處於阻遏狀態,不能合成分解乳糖的三種酶。

有乳糖存在時,乳糖作為誘導物誘導阻遏蛋白變構,不能結合於操縱序列,乳糖操縱子被誘導開放合成分解乳糖的三種酶。所以,乳糖操縱子的這種調控機制為可誘導的負調控。

細菌相關功能的結構基因常連在一起,形成一個基因簇。它們編碼同一個代謝途徑中的不同的酶。一個基因簇受到同一的調控,一開俱開,一閉俱閉。也就是說它們形成了一個被調控的單位。

其它的相關功能的基因也包括在這個調控單位中,例如編碼透過酶的基因,雖它的產物不直接參與催化代謝,但它可以使小分子底物轉運到細胞中。

簡述乳糖操縱子的調控原理。

8樓:春素小皙化妝品

大腸桿菌的lac操縱子受到兩方面的調控:

對rna聚合酶結合到啟動子上的調控(正調控);對操縱基因的調控(負調控)。

在含葡萄糖的培養基中大腸桿菌不能利用乳糖,只有改用乳糖時才能利用乳糖,這一現象的調控機理是:當在培養基中只有乳糖時由於乳糖的代謝產物異乳糖是lac操縱子的誘導物,它可以結合在阻遏蛋白的變構位點上,使構象發生改變,破壞了阻遏蛋白與操縱基因的親和力,

不能與操縱基因結合,於是rna聚合酶結合於啟動子,並順利地通過操縱基因,進行結構基因的轉錄,產生大量分解乳糖的酶,這就是當大腸桿菌的培養基中只有乳糖時利用乳糖的原因。

在含乳糖的培養基中加入葡萄糖時,不能利用乳糖的原因是:在lac操縱子的調控中,有降解物基因活化蛋白(cap),當它特異地結合在啟動子上時,能促進rna聚合酶與啟動子結合,促進轉錄(由於cap的結合能促進轉錄,稱為陽性調控方式)。

但遊離的cap不能與啟動子結合,必須在細胞內有足夠的camp時,cap首先與camp形成複合物,此複合物才能與啟動子相結合。葡萄糖的降解產物能降低細胞內camp的含量,當向乳糖培養基中加入葡萄糖時,造成camp濃度降低,cap便不能結合在啟動子上。

此時即使有乳糖存在,rna聚合酶不能與啟動子結合,雖已解除了對操縱基因的阻遏,也不能進行轉錄,所以仍不能利用乳糖。

擴充套件資料

2023年雅各布(f.jacob)和莫諾德(j.monod)根據對該系統的研究而提出了著名的操縱子學說。

在大腸桿菌的乳糖系統操縱子中,β-半乳糖苷酶,半乳糖苷滲透酶,半乳糖苷轉醯酶的結構基因以lacz(z), lac y(y),lac a(a)的順序分別排列在質粒上,

在z的上游有操縱序列lac o(o),更前面有啟動子lac p(p),這就是操縱子(乳糖操縱子)的結構模式。編碼乳糖操縱系統中阻遏物的調節基因lac i(i)位於和p上游的鄰近位置。

9樓:喵喵喵

乳糖操縱子調節:操縱子(operon)由結構基因、調控序列和調節基因組成。 原核生物大多數基因表達調控是通過操縱子機制實現的。

結構基因是編碼蛋白質的區域,下圖有z,y,a三個基因,構成一個多順反子。調控序列包括啟動子和操縱元件,啟動子是決定基因表達效率的關鍵元件,包括-35和-10區(pribnow盒)。

操縱元件是一段能被特異的阻遏蛋白識別和結合的dna序列(如下圖中的o);調節基因編碼能夠與操縱序列結合的阻遏蛋白(如 i 基因)

大腸桿菌常規情況下吃葡萄糖,沒葡萄糖為了活命也會改吃乳糖。有葡萄糖情況下不利用乳糖,是因為分解乳糖的酶是關閉的。這就是乳糖操縱子學說。

1、阻遏蛋白的負性調節

沒有乳糖時,i基因編碼的阻遏蛋白結合於操縱序列o處,乳糖操縱子處於阻遏狀態,不能合成分解乳糖的三種酶;

有乳糖存在時,半乳糖作為誘導物誘導阻遏蛋白變構,不能結合於o,乳糖操縱子被誘導開放合成分解乳糖的三種酶。所以,乳糖操縱子的這種調控機制為可誘導的負調控。

2、cap的正性調節

cap:分解物基因啟用蛋白在啟動子上游有cap結合位點,當e.coli 處在以乳糖為碳源的環境時,camp濃度升高,與cap結合,使cap發生變構。

cap結合於乳糖操縱子啟動序列附近的cap結合位點,啟用rna聚合酶活性,促進結構基因轉錄,調節蛋白結合於操縱子後促進結構基因的轉錄,對乳糖操縱子實行正調控,加速合成分解乳糖的三種酶。

3、協同調節

乳糖操縱子中的i基因編碼的阻遏蛋白的負調控與cap的正調控兩種機制,互相協調、互相制約。

擴充套件資料

野生型的操縱子以被調節的方式進行表達,調節系統若發生突變可能使表達停止或者在沒有誘導物存在時仍然表達。前者稱為不可誘導性(uninducible)突變;後者對調節沒有反應能力,無論誘導物是否存在都進行表達,故稱為組成型突變(constitutive mutants)。

操縱子調節系統的成份通過突變已被鑑別出來,它們作用於結構基因的表達以及編碼區的外側序列。這些成份分為二類:以啟動子和操縱子,作為調節蛋白(ran聚合酶,阻遏物)靶順序的通過順式作用突變而被鑑定出來。

lac位點通過反式作用突變被鑑定是為編碼阻遏蛋白的基因。

操縱基因是原來通過組成型突變鑑別出的,稱為「oc」,其分佈特點提供了第一個順式元件的證據,它是有功能的,但本身不編碼。

與oc突變相鄰接的結構基因以組成型表達,這是由於突變改變了操縱基因,使阻遏蛋白不能與之結合。這樣阻遏蛋白就不能阻止rna聚合酶起始轉錄。從而使操縱子持續轉錄。

操縱基因只控制與它相鄰接的一些lac基因。若將第二個lac操縱子匯入細菌的質粒上,它有自己特有的操縱基因。操縱基因互不干擾。

因此如果一個操縱子有一個野生型的操縱基因,在通常條件下,它將被阻遏。當第二個操縱子帶有oc突變時,它將持續表達。

10樓:小灰機

原理:在沒有乳糖的情況下,由i基因編碼的阻遏蛋白結合操縱序列o,並且乳糖操縱子處於抑制狀態,不能合成三種分解乳糖的酶。

在存在乳糖的情況下,乳糖作為誘導劑誘導阻遏蛋白質變構,不能與操縱序列結合,並且誘導乳糖操縱子公開合成三種分解乳糖的酶。因此,乳糖操縱子的這種調節機制是誘導型負調節。

細菌相關功能的結構基因通常連線在一起形成基因簇。它們在相同的代謝途徑中編碼不同的酶。基因簇由相同,開放和封閉調節。也就是說他們組成了一個受監管的單位。

其他相關的功能基因也包括在該調節單元中,例如編碼酶的基因,儘管其產物不直接參與催化代謝,但它可以將小分子底物轉運到細胞中。

基因表達載體所用的大腸桿菌乳糖操縱子的序列及其作用

啟動子是dna鏈上抄一段能與rna聚合酶結合襲並起始rna合成的序列,它是基因表達不可缺少的重要調控序列.沒有啟動子,基因就不能轉錄.由於細菌rna聚合酶不能識別真核基因的啟動子,因此原核表達載體所用的啟動子必須是原核啟動子.原核啟動子是由兩段彼此分開且又高度保守的核苷酸序列組成,對mrna的合成極...

操縱子和基因區別,操縱子和操縱基因的區別

操縱子 由調節基因 操縱基因及其所控制的一組功能上相關的結構基因所組成。調版節基因的產物是阻權遏蛋白,而操縱基因則不編碼任何蛋白質,它是調節基因所編碼阻遏蛋白的結合部位。構象的概念 由於圍繞單鍵旋轉而產生的分子中的原子或基團在空間的不同排列方式。例如乙烷,兩個碳原子間的單鍵旋轉,各個氫原子在空間上的...