1. 辅阻遏蛋白的负调控

    色氨酸操纵子的阻遏蛋白需要在色氨酸的辅助下才能够阻遏基因的表达,当细胞内色氨酸含量过高时阻遏蛋白结合在操纵子的trpO序列上阻断基因表达;通常,色氨酸操纵子处于开放状态,其辅阻遏蛋白不能与操纵基因结合而阻遏转录;

  2. 弱化子

    在色氨酸操纵子结构基因的上游有一段14个氨基酸的前导区,其中有四段特殊序列,1-2、2-3、3-4之间均可配对, 1区内的两个连续的色氨酸密码子对细胞内色氨酸浓度十分敏感,由于原核生物边转录边翻译,当细胞内色氨酸浓度较高时,核糖体快速通过1区到达2区,导致3-4区配对,形成转录终止式构型,转录终止;当细胞内色氨酸浓度低时,核糖体停在1区,2-3区配对,不能形成终止构型,转录继续;弱化子可以快速地对细胞内色氨酸浓度做出反应

  3. 协调调节:

    色氨酸操纵子实现了细胞在色氨酸不足时迅速作出反应,同时在色氨酸含量提高后进行抑制,这体现了原核细胞对于需要组成型表达但不能过量的这一类型基因的调控策略。

    操纵子结构体现出了原核细胞对限定条件做出反应的机制,从基因组层面上讲,所有限定条件相同(即调节基因结构一致)的操纵子组成一个调节子,实现了对细胞整体代谢的调控。

与真核生物不同,原核操纵子表现出极高的“紧凑”性,而真核生物在转录层次上的调控是极为“松散”的——真核生物通常没有操纵子结构,但依靠复杂的转录因子体系和启动子上游元件之间的互作,实现对特定条件的反应。

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Ptrp来自大肠杆菌的色氨酸操纵子,其阻遏蛋白必须与色氨酸结合才有活性。当缺乏色氨酸时,该启动子开始转录。当色氨酸较丰富时,则停止转录. 3-吲哚丙烯酸可竞争性抑制色氨酸与阻遏蛋白的结合,解除阻遏蛋白的活性,促使trp启动子转录