原核生物基因组结构特点
原核生物基因组是具有超螺旋结构的闭合环状DNA分子
① 基因组中很少有重复序列;
② 编码蛋白质的结构基因连续编码,且多为单拷贝基因,但编码rRNA的基因仍然是多拷贝基因;
③ 结构基因在基因组中所占的比例(约占50%)远远大于真核基因组;
④ 许多结构基因在基因组中以操纵子为单位排列
一、操纵子是原核基因转录调控的基本单位
原核生物大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现
二、乳糖操纵子是典型的诱导型调控
(一)乳糖操纵子(lac operon)的结构

(二)乳糖操纵子受阻遏蛋白和CAP的双重调节
1.阻遏蛋白的负性调节


2.CAP的正性调节

3. 协同调节
当阻遏蛋白封闭转录时,CAP对该系统不能发挥作用。
如无CAP存在,即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合,操纵子仍无转录活性。
单纯乳糖存在时,细菌利用乳糖作碳源;若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在时,细菌首先利用葡萄糖。葡萄糖对 lac 操纵子的阻遏作用称分解代谢阻遏(catabolic repression)。
三、色氨酸操纵子通过转录衰减的方式阻遏基因表达
四、原核基因表达在转录终止阶段有不同的调控机制
(一)不依赖Rho因子的转录终止
(二)依赖Rho因子的转录终止
五、原核基因表达在翻译水平的多个环节受到精细调节
(一)转录与翻译的偶联调节提高了基因表达调控的有效性
衰减是转录-翻译的偶联调控
色氨酸操纵子(trp operon)除产物阻遏负调控外,还有转录衰减(attenuation)调控方式。

(二)蛋白质分子结合于启动序列或启动序列周围进行自我调节
(三)翻译阻遏利用蛋白质与自身mRNA的结合实现对翻译起始的调控
(四)反义RNA结合mRNA翻译起始部位的互补序列对翻译进行调节
(五)mRNA密码子的编码频率影响翻译速度

