<aside> 💡 一文教会你查找基因的启动子、UTR、TSS等区域以及预测转录因子结合位点-腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)

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相较于真核生物，原核生物的基因组DNA大部分为编码序列、非编码区通常很短、基因间隔也很短、没有内含子、缺乏重复序列，其基因组中多顺反子与重叠基因的现象非常普遍——更重要的是，原核生物具有特殊的基因组结构操纵子；可以说，原核生物对于DNA的利用是十分高效而极简的，因此，它可以作为研究基因表达与调控的模式生物。

操纵子结构图解：操纵子包括了启动子、操作子、、终止子、调控基因、结构基因等元件。

1. 启动子（promoter，P）是指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。操纵子至少有一个启动子，控制整个基因群的转录。
2. 操作子（operator，O）是一段能被调控蛋白特异性结合的DNA序列。操作子常与启动子临近或重叠，当调控蛋白结合在操纵基因上，会影响其下游基因的转录。
3. 终止子（terminator，T）是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。操纵子结构基因群最后一个基因的末端存在一个终止子。
4. 调控基因（regulatory gene）是编码能与操作子结合的调控蛋白的基因。某些特定的物质能够和调控蛋白结合，使调控蛋白的空间构象发生变化，从而改变其对基因转录的影响，这些物质称为效应物（effector）。调控基因可以在结构基因群附近、也可以远离结构基因，它是通过其基因产物调控蛋白来发挥作用的。

<aside> ⭕ 启动子：DNA分子中与RNA聚合酶发生特定结合的序列， 启动转录过程。

• [ ] **-35区是酶结合的部位：**是RNA聚合酶初始结合位点，依靠σ亚基识别该点，又称为识别位点；该区域是启动子强弱的决定因素。RNA聚合酶在此处识别后才移动结合到-10区，RNA聚合酶一旦和-10序列结合，σ亚基就从识别位点上释放出来

  • 强启动子（strong promoter）

  σ因子

• [ ] -10区是双螺旋打开的部位

• [ ] 各区之间的碱基影响转录效率：Pribnow框和Sextama框之间的距离对转录效率十分重要，两者之间为17bp时效率最高。天然启动子的距离大多为15～20bp（90%的原核生物启动子为16-18bp)

• 大肠杆菌E. coli的启动子区保守序列：

  （1）-10 region：TATA box（Pribnow box）双链解开区 TATAAT （2）-35 region：为RNA polymerase初始结合区 TTGACA

• 启动子有强弱之分

• 非调控型启动子和可调控型启动子

• 常用的真核细胞启动子

• 常见的原核细胞启动子 </aside>

非调控启动子：易对细胞产生伤害 —— 组成型表达

(1) 持续性地高水平表达某一目的基因会过分消耗宿主细胞的营养和能源，最终造成致死效应;

(2) 由于使宿主细胞处于生长的逆境，容易发生载体质粒的丢失；

(3) 非调控性地表达外源蛋白，容易受到蛋白酶的水解作用，从而使最终的蛋白量并不高；

(4) 形成不溶性的包涵体蛋白。

• 包涵体

T7启动子

可调控启动子(Regulatable Promoters) —— 诱导型表达

大肠杆菌可调控启动子 【即 E. coli trp (-35 区) ＋E. coli lac (-10 区)】

Plac 启动子：E. coli 乳糖启动子

Ptrp 启动子：E. coli 色氨酸启动子

Ptac 启动子: lac和trp组成的杂合启动子

GAL4/UAS系统