色氨酸操纵子的转录弱化作用机制

2022-08-12 健康养生 1082阅读
色氨酸操纵子(负控阻遏系统):效应物分子——色氨酸
trpR—……—P—O—trpL—trpa—trpE—trpD—trpC—trpB—trpA

■ trpR ——产生辅阻遏蛋白——结合色氨酸而激活
■ 启动区P——转录起始时RNA聚合酶的结合部位
■ 操纵区O——有活性的辅阻遏蛋白结合部位,控制mRNA转录
■ 前导区L——生成前导RNA(162),囊括trpa ——弱化子区,弱化作用(123~150bp)

━ 主管转录过程:阻遏作用详解
①高色氨酸时:色氨酸结合辅阻遏蛋白,并使之结合操纵区O,仅合成一段前导RNA(140bp);
②低色氨酸时:辅阻遏蛋白不具备活性,trp操纵子去阻遏,合成完整的一段mRNA
━ 弱化作用:(弱化子trpa)细微调控转录过程,独立于trp操纵子
当转录发生以后,除非完全没有trp,转录总在该区域终止,生成一段前导RNA(140bp),
因而缺失该123~150bp区的序列,会提高trp基因表达。
■ 表明:转录终止发生在这一区域,并且可以被调节,称为弱化子区。
■ 该区转录的mRNA可以通过自我配对形成茎-环结构,具有典型终止子结构特点。

━ 前导区的序列:有4个重要的片段:1、2、3、4,有两个色氨酸密码子分布在1的两端
■ 配对方式:1-2(暂停发卡结构)、3-4(终止发卡结构)或者2-3(抗终止构型)。

━ 转录弱化作用机制——基于原核生物转录与翻译同时进行,对tRNA^(Trp)的浓度敏感的前导肽基因的翻译,会调节mRNA转录的终止。

━ 详细过程:(核糖体的位置起决定作用)
① 低浓度色氨酸,tRNA^(Trp)的浓度就低,通过相邻Trp密码子的速度慢,4区转录完成时,核糖体(翻译)进行至1区,前导区结构为2-3配对形式,转录可继续进行。

② 高浓度色氨酸,tRNA^(Trp)的浓度就高,通过相邻Trp密码子的速度快,4区转录之前,核糖体已到达2区,只能形成3-4茎-环状终止子结构,转录停止,结构基因关闭,不再合成色氨酸。
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