原核生物与真核生物启动子的区别

真核启动子

RNA转主要用途 录本 启动子 描述 表达 备注 CMV 常规表达用 人类巨细胞病毒来mRNA 源的强哺乳动物表达启动子 组成型 可能包含一个增强子，在某些细胞中会沉默 EF1a

常规表达用

人延长因子1α来源

mRNA

的强哺乳动物表达启动子

组成型

表达水平十分稳定，与细胞类型无关

SV40 常规表达用 猿猴空泡病毒40来mRNA 源的哺乳动物表达启动子 组成型 可能包含一个增强子 PGK1 (人/小鼠)

常规表达用

磷酸甘油酸酯激酶

mRNA

基因来源的哺乳动物启动子

组成型

广泛表达,但可能因细胞类型而异。由于甲基化或脱乙酰作用，倾向于抵抗启动子下调。

Ubc 常规表达用 人类泛素C基因来mRNA 源的哺乳动物启动子 组成型 顾名思义，该启动子无处不在 human beta actin

常规表达用

β-肌动蛋白基因来

mRNA

源的哺乳动物启动子

组成型

无处不在，鸡的启动子常用与启动子杂交

CAG 常规表达用 mRNA 强杂交哺乳动物启动子 组成型 包含CMV的增强子，鸡的beta actin启动子和兔的beta-globin剪接受体 TRE

常规表达用

mRNA

四环素响应元件启动子

被四环素或

者类似

真核生物启动子有三类，分别由RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ进行转录。 类别Ⅰ（class Ⅰ）启动子：

只控制rRNA前体基因的转录，转录产物经切割和加工后生成各种成熟rRNA。 类别Ⅰ启动子由两部分保守序列组成：

核心启动子（core promoter）：位于转录起点附近，从-45至+20； 上游控制元件（upstream control element，UCE）：位于-180至-107；

RNA聚合酶Ⅰ对其转录需要2种因子参与：

UBF1：一条M为97000的多肽链，结合在上述两部分的富含GC区；

1个TBP，即TATA结合蛋白（TATA-binding protein，TBP）；

SL1：一个四聚体蛋白，含有 3个不同的转录辅助因子TAFⅠ；

在SL1因子介导下RNA聚合酶Ⅰ结合在转录起点上并开始转录。 类别Ⅱ（class Ⅱ）启动子：

类别Ⅱ启动子涉及众多编码蛋白质的基因表达的控制。 该类启动子包含4类控制元件：

基本启动子（basal promoter）：序列为中心在-25至-30左右的7 bp保守区，TATAAAA/T，

称为TATA框或Goldberg-Hogness 框。与RNA聚合酶的定位有关，DNA双链在此解开并决定转录的起点位置

真核生物启动子有三类，分别由RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ进行转录。 类别Ⅰ（class Ⅰ）启动子：

只控制rRNA前体基因的转录，转录产物经切割和加工后生成各种成熟rRNA。 类别Ⅰ启动子由两部分保守序列组成：

核心启动子（core promoter）：位于转录起点附近，从-45至+20； 上游控制元件（upstream control element，UCE）：位于-180至-107；

RNA聚合酶Ⅰ对其转录需要2种因子参与：

UBF1：一条M为97000的多肽链，结合在上述两部分的富含GC区；

1个TBP，即TATA结合蛋白（TATA-binding protein，TBP）；

SL1：一个四聚体蛋白，含有 3个不同的转录辅助因子TAFⅠ；

在SL1因子介导下RNA聚合酶Ⅰ结合在转录起点上并开始转录。 类别Ⅱ（class Ⅱ）启动子：

类别Ⅱ启动子涉及众多编码蛋白质的基因表达的控制。 该类启动子包含4类控制元件：

基本启动子（basal promoter）：序列为中心在-25至-30左右的7 bp保守区，TATAAAA/T，

称为TATA框或Goldberg-Hogness 框。与RNA聚合酶的定位有关，DNA双链在此解开并决定转录的起点位置

原核生物和真核生物基因表达调控、复制、转录、翻译特点的比较

1.相同点：转录起始是基因表达调控的关键环节

①结构基因均有调控序列；

②表达过程都具有复杂性，表现为多环节； ③表达的时空性，表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性；

2.不同点:

①原核基因的表达调控主要包括转录和翻译水平。真核基因的表达调控主要包括染色质活化、转录、转录后加工、翻译、翻译后加工多个层次。 ②原核基因表达调控主要为负调控，真核主要为正调控。 ③原核转录不需要转录因子,RNA聚合酶直接结合启动子,由sita因子决定基因表的的特异性，真核基因转录起始需要基础特异两类转录因子，依赖DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用调控转录激活。 ④原核基因表达调控主要采用操纵子模型，转录出多顺反子RNA，实现协调调节；真核基因转录产物为单顺反子RNA，功能相关蛋白的协调表达机制更为复杂。 ⑤真核生物基因表达调控的环节主要在转录水平，其次是翻译水平。原核生物基因以操纵子的形式存在。转录水平调控涉及到启动子、sita因子与RNA聚合酶结合、阻遏蛋白、负调控、正调控蛋白、倒位蛋白、RNA聚合酶抑制物、衰减子等。翻译水平的调控涉及SD序列、mRNA的稳定性不稳定(5

原核生物和真核生物基因表达调控、复制、转录、翻译特点的比较

1.相同点：转录起始是基因表达调控的关键环节

①结构基因均有调控序列；

②表达过程都具有复杂性，表现为多环节； ③表达的时空性，表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性；

2.不同点:

①原核基因的表达调控主要包括转录和翻译水平。真核基因的表达调控主要包括染色质活化、转录、转录后加工、翻译、翻译后加工多个层次。 ②原核基因表达调控主要为负调控，真核主要为正调控。 ③原核转录不需要转录因子,RNA聚合酶直接结合启动子,由sita因子决定基因表的的特异性，真核基因转录起始需要基础特异两类转录因子，依赖DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用调控转录激活。 ④原核基因表达调控主要采用操纵子模型，转录出多顺反子RNA，实现协调调节；真核基因转录产物为单顺反子RNA，功能相关蛋白的协调表达机制更为复杂。 ⑤真核生物基因表达调控的环节主要在转录水平，其次是翻译水平。原核生物基因以操纵子的形式存在。转录水平调控涉及到启动子、sita因子与RNA聚合酶结合、阻遏蛋白、负调控、正调控蛋白、倒位蛋白、RNA聚合酶抑制物、衰减子等。翻译水平的调控涉及SD序列、mRNA的稳定性不稳定(5

微生物试题（原核）

一、填空题

1、用人为方法除尽细胞壁的细菌称为原生质体，未除尽细胞壁的细

菌称为球状体，因在实验室中发生缺壁突变的细菌称为L型细菌，而在自然界长期进化中形成的稳定性缺壁细菌则称为支原体。 2、革兰氏染色可将原核微生物分成革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌 3、肽聚糖分子是由肽和聚糖两部分组成，其中的肽有 四肽尾 、肽桥 两种，聚糖则由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸相互间隔连接而成，中间的由β-1,4-糖苷键连接，区别于古细菌的细胞壁，它不可由溶菌酶水解。

4、芽孢萌发要经过活化、出芽和生长三个阶段。

5、荚膜是最常见的一种糖被，其含水量很高，经脱水和特殊染色后可在光学显微镜下看到。

6、证明细菌存在细胞壁的主要方法有染色、质壁分离、制成原生质体、和细菌超薄切片等4种。

7、脂多糖(LPS)是由3种成分组成的，即类脂A、核心多糖和O-特异侧链（或O-多糖或O-抗原）

8、在芽孢皮层中，存在着芽孢肽聚糖和DPA-Ca2种特有的与芽孢耐热性有关的物质，在芽孢核心中还存在另一种可防护DNA免受损伤的物质

8、在不同的细菌中存在着许多休眠体构造，如芽孢（外生孢子）、孢

囊、黏液孢子和蛭孢囊等。

9、在细菌中，存在着4种

常见的原核生物有哪些常见的原核生物有哪些

1．菌类中有哪些是原核生物

菌类包括细菌、放线菌和真菌；真菌又分酵母菌、霉菌和食用菌；细菌和放线菌属于原核生物，而酵母菌、霉菌（毛霉、曲霉、青霉）和食用菌（如银耳、黑木耳、灵芝、菇类）属于真核生物。

细菌有球菌、杆菌、螺形菌（包括螺菌和弧菌）三种基本形态，根据细胞分裂后细胞的组成情况，可分为单球菌、双球菌、链球菌和葡萄球菌等几类。故凡“菌”

字前带有“杆”、“球”、“螺旋”和“弧”字的都属于细菌，如大肠杆菌、枯草杆菌、肺炎双球菌、霍乱弧菌。乳酸菌呈杆形，本来叫乳酸杆菌，通常省略“杆”字，所以乳酸菌属于细菌。除此之外，固氮菌（根瘤菌）也属于细菌。而硫细菌、铁细菌、硝化细菌等，不用说，肯定是细菌。

常见的放线菌有小金色链霉菌、龟裂链霉菌、红霉素链霉菌和小单孢菌等。

2．藻类中有哪些是原核生物

蓝藻（如色球藻、念珠藻、颤藻、螺旋藻）属于原核生物；绿藻[如衣藻（单细胞）、团藻(多细胞)]、红藻（如紫菜、石花菜）、褐藻（如海带）属于真核生物。

3．病毒、原生动物是不是原核生物

Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

病毒（动物病毒如艾滋病毒、植物病毒如烟草花叶病毒、细菌病毒如噬菌

课次：19

教学目的：使学生了解真核基因表达调控的特点、转录前的调控，掌握增强子的作用特点和反式作用因子

的DNA结合域的结构花式。

重点：增强子和反式作用因子的DNA结合域的结构花式。 难点：反式作用因子的DNA结合域的结构花式。 复习旧课：提问2人，了解教学效果。 导入新课：

第八章 真核生物基因表达的调控

第一节 概述

真核生物细胞中由核膜将核和细胞质分隔开，转录和翻译并不偶联；基困组是由多条染色体组成。 真核基因的调节分为： 真核基因表达调控的特点：

第二节 转录前的调控

一. DNA的甲基化与去甲基化

真核DNA中的胞嘧啶约有5%被甲基化为5-甲基胞嘧啶(5-methylcytidine,m5C)，而活跃转录的DNA段落中胞嘧啶甲基化程度常较低。

甲基化可使基因失活，去甲基化又可使基因恢复活性。 二 染色质结构对真核基因转录的调控 1.染色质结构影响基因转录

常染色质中的基因可以转录，异染色质(heterochromatin)，无基因转录表达。 2. 组蛋白的作用

? 组蛋白扮演了非特异性阻遏蛋白的作用，

? 非组蛋白成分起到特异性的去阻遏促转录作用。 ? 核小体结构影响基因转录。

三 基因重排和基因扩增对基因表达的影

第一章 原核生物的形态、构造和功能习题

一、名词解释

H抗原：细菌的鞭毛具有抗原性，称为鞭毛抗原或H抗原。

LPS：位于Gˉ细菌细胞壁最外层的一层较厚（8~10nm）的类脂多糖类物质。 L型细菌：实验室或宿主体内自发突变而形成的遗传性稳定的细胞壁缺损菌株。

MLO：（不懂）

O-抗原：脂多糖中的一种组成成分。

PHB：聚-β-羟丁酸，是一种存在于许多细菌细胞质内属于脂质的碳源类贮藏物。

伴孢晶体：在形成芽孢的同时，在芽孢旁形成一颗菱形、方形或不规则形的碱溶性蛋白质。

孢囊链霉菌：由气生菌丝的孢子丝盘卷而成孢囊的链霉菌。

鞭毛：生长在某些细菌表面的长丝状、波曲的蛋白质附属物，称为鞭毛。 磁小体：存在于少数Gˉ细菌等趋磁细菌中，是一种纳米级、高纯度、高均匀度、有独特结构的链状单磁畴磁晶体。

放线菌：是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。 革兰氏染色法：细菌经革兰氏染色法分成两类，Gˉ和G+。

古生菌：是一类在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群。

横割分裂：孢子丝长到一定阶段，其中产生横割膜，再在横割膜处断裂形成孢子。

基内菌丝：放线菌中色浅、较细的具有吸收营养和排泄代谢废物功能的一级菌丝。

荚膜：糖被中包裹在

u表达载体

u表达菌株

u表达条件

原核表达原理概述目的基因

表达载体构建

重组载体

转化

表达菌株

培养，诱导“基因——载体——菌株——

培养”

?启动子

?融合标签

?常用表达载体系统

常见启动子

?λpL启动子：热诱导启动子

? trp启动子：化学诱导启动子

? trc启动子：trp+lac杂交启动子

? tac启动子：trp+lac UV5杂交启动子；

pGEX（Pharmacia）、pMal（NEB）

?T7/T7lac启动子：pET（Novagen）、pEASY-E1/E2（Transgen）

T7启动子

T7lac 启动子

?常用于蛋白检测与纯化。

?有时也可增加蛋白可溶性、将蛋白运转至特定位置。

表达量高

提前终止会干扰纯化

二级翻译起始不影响纯化

基因不能自带终止密码子

提前终止不影响纯化

二级翻译起始会干扰纯化

? MBP·Tag pMal系统

常用表达载体系统系统名称公司启动子抗性常用标签特点pGEX GE

(Pharmacia)

tac Amp GST·T ag

pMal NEB tac Amp MBP·Tag

pET Merck

(Novagen)T7

T7lac

Amp

Kan

His·Tag

pEASY Transgen T7lac Amp His·Tag同pET系统

考虑因素细胞特性

蛋白稳定性