Lecture6

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1、Constitutive Expression: a small number of genes, if not NONE.
Regulatory Expression: most of genes, if not ALL
2、Operator: the DNA region to which the repressor protein binds
3、只要原来有抑制物,那就是negative control,不管是repression还是induction
4、当一个以上的操纵子operon受单一调控蛋白控制时,这些操纵子统称为一个调节子regulon。
5、Quorum Sensing:Autoinducer: G-, small molecules which can diffuse freely; G+, short peptides which require transporters
6、Global effects (ppGpp)
7、DNA binding pr通常是dimer二聚体,原核生物中每一个单体的结构通常是helix-turn-helix结构,即stabilizing helix + turn + recognition helix;
真核生物中DNA binding pr的结构有zinc finger锌指结构和leucine亮氨酸拉链。
8、negative control和positive control最关键的区别就是一个是有repressor的一个是有activator的。
负调控中,结合DNA抑制转录的蛋白就叫repressor,引起抑制的物质就是corepressor。
正调控中,结合RNA聚合酶促进转录的转录因子叫activator,引起促进的物质就是inducer。
9、Regulons:所有的operons都受到一个调节蛋白的调控,这个就是regulon
10、Global control system:同时调控多个不同的基因。Lac操纵子就是。
11、Catabolite repression(Glucose effect),在众多碳源面前总是先用葡萄糖,能够确保生物首先使用最好的能源。
12、diauxic growth:二次生长,是Catabolite repression导致的。比如有两种能源,生物会先使用更好的能源,然后等更好的能源耗尽时,会停止生长一段时间,lag period,然后再利用另外一种能源,相当于第二次生长。
13、cyclic AMP是一种regulatory nucleotide,能够与CRP(cAMP Receptor Protein)结合。CRP是一种activator,当cAMP与CRP结合的时候就能结合到lac乳糖操纵子启动子区域,招募RNA pol前来激活转录。
但Glucose会抑制cAMP的合成并且将cAMP排出,导致CRP无法激活,lac操纵子就不会转录。
因此,结合前面lac operon的负调控,可以知道lac genes 只有在没有Glucose并且lactose有的时候才能表达。Lac基因同时受到CRP的正调控以及operator的负调控
14、two-component regulator system通常是由一个在细胞质膜上的sensor kinase protein以及一个在细胞质中的response regulator protein构成的。
这个sensor通常有一个autophosphorylation自磷酸化的过程。
其中phosphatase磷酸酶的作用是,将response regulator上的磷酸基团去掉。
例子包括phosphate limitation, nitrogen limitation, and osmotic pressure.等
15、Quorum Sensing
概念:许多细菌(有些古菌也有,真菌中也有)对其周围环境中其他同类细胞的存在做出反应,在某些物种中,调控途径受其同类细胞密度的控制。Quorum就是sufficient number的意思。
其实就是一种评估种群密度assess population density的一种机制。
用这种机制,细菌可以确保在启动某些群体代谢(如致病)的时候存在一定的同类细胞数量。G-和G+都有。
G-用的是可以自由扩散的小分子,比如AHLs、AI-2、AI-3,当小分子浓度达到一定值时就会激活Activator protein,进而激活一系列下游事件、转录特定基因等。
比如E.coli O157:H7,会产生AI-3,激活编码运动功能以及毒素分泌的基因。
G+用的是一些短肽。
16、Stringent response
细菌在营养缺乏、环境压力、抗生素等使用的一种调节机制。
当营养缺乏时,rRNA、tRNA以及蛋白质的合成暂时停止。Uncharged tRNA触发pppGpp和ppGpp的合成。
(p)ppGpp强烈抑制rRNA、tRNA的合成(抑制RNA pol),还可能抑制DNA合成以及细胞分裂,也可能激活氨基酸及前体合成的一些操纵子
17、RNA也能调控翻译,有抑制翻译也有促进翻译的作用
18、RNA Chaperone Hfq(RNA伴侣Hfq): Binds to both RNA molecules and ribonuclease E. To help RNAs to maintain their correct structure.
19、Riboswitch核糖开关:某些小分子能够结合mRNA的特定部位,多数最终会影响翻译的进行。比如大肠杆菌的硫胺素的合成。
20、Attenuation弱化机制。
Attenuator 通过过早终止mRNA合成来调控转录。比如trp操纵子,当色氨酸充足时,trp操纵子被提前终止,色氨酸合成酶的转录被终止。
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