阿拉伯糖操纵子简介--机制(共1页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上阿拉伯糖操纵子操纵子（operon），又称操纵组或操纵元，主要在及出现，由Jacob和Monod于所发现我们可以这样简单的理解，就是在细菌的基因组中，往往相关的基因聚集、串联在一起，形成一个基因簇，他们编码同一代谢途径中的不同酶，共同表达，共同调控，构成表达和调控的基本形式，这种单元就称为操纵子它是一组关键的序列，包括了一个，一个，及一个或以上的结构的基元，结构基因编码多肽链，其表达受操纵基因的控制，而操纵基因又受调控基因的产物调控因子的控制阿拉伯糖（arabinose）是一个可以为代谢提供碳源的五碳糖在大肠杆菌中阿拉伯糖的降解需要3个基因：araB、araA和araD，它们形成一个基因簇，简写为araBAD，除了这个结构基因araBAD，阿拉伯糖操纵子还包含两个启动子（PBAD、PC）、两个操纵基因（araO2、araO1）、一个CAP结合位点以及一个araI位点（附图）另外，由调控基因araC编码的调控因子araC蛋白通过两种异构体显示正、负调节因子的功能，Pr是起阻遏作用araC蛋白的构型，可以与操纵基因araO2和araI位点形成阻遏环（DNA回文结构），Pi是起诱导作用araC蛋白的构型，其与cAMP-CAP共同作用下起始PBAD调控的结构基因的表达。

AraBAD基因和araC基因的转录是分别在两条链上以相反的方向进行的，araBAD基因簇从启动子PBAD开始向右进行转录，而araC基因则是从Pc向左转录当葡萄糖存在而无阿拉伯糖时，cAMP-CAP缺乏，araC蛋白为处于Pr构型，araC蛋白与操纵基因araO2以及araI位点结合形成阻遏环，使PBAD启动子处于关闭状态，有效阻遏araBAD的转录当葡萄糖不存在而有阿拉伯糖时，cAMP-CAP丰富，araC蛋白（Pr构型）与阿拉伯糖相结合改变为Pi构型，araC蛋白（Pi构型）分别与操纵基因araO1以及araI位点相结合，阻遏环被破坏RNA聚合酶在araC蛋白和cAMP-CAP的共同作用下起始PBAD调控的结构基因的表达当葡萄糖和阿拉伯糖均不存在时，cAMP-CAP丰富，araC蛋白为处于Pr构型，此时尽管有cAMP-CAP与CAP位点结合，因为没有Pi构型araC蛋白与araI位点结合，从而RNA聚合酶无法结合到PBAD启动子上，转录无法进行当葡萄糖和阿拉伯糖均存在时，araC基因处于本底转录，产生少量araC蛋白，结合于araO1，使RNA聚合酶不能结合于PC启动子，结果araC基因的转录受阻遏，araC蛋白的缺乏进而无法启动PBAD调控的结构基因的表达。

综上，阿拉伯糖操纵子的调控有三个特点：第一，araC表达受到AraC的自动调控，araC基因从PC启动子向左方向转录，当细胞内没有araC蛋白时，由PC启动子起始araC基因转录，随着araC蛋白合成水平的提高，它结合于araO1阻止向左的转录第二，AraC蛋白既可充当阻遏物，也可作为激活蛋白第三，AraC蛋白（Pi构型）与cAMP-CAP共同作用可最大限度的诱导阿拉伯糖操纵子的表达附：专心---专注---专业。