關(guān)于微生物遺傳的知識

原核生物在*進化過程中演化出來的適應(yīng)性和高度的應(yīng)變能力，是它們賴以生存繁衍的根本。原核生物的生長與周圍環(huán)境密切相關(guān)，它們必須不斷調(diào)節(jié)各種不同的基因表達以適應(yīng)營養(yǎng)條件和對付周圍不利的物理化學(xué)因素。原核生物必須能迅速合成自身需要的蛋白質(zhì)（酶）、核酸和其他生物大分子，而同時又能迅速地停止合成和降解那些不再需要的成分。原核生物中，營養(yǎng)狀況和環(huán)境因素對基因表達起著舉足輕重的影響。

基因表達：基因轉(zhuǎn)錄及翻譯的過程。對這個過程的調(diào)節(jié)就稱為基因調(diào)控。

rRNA、tRNA編碼基因轉(zhuǎn)錄合成RNA的過程也屬于基因表達。

基因表達的方式

• 組成型表達：指不受環(huán)境變化或代謝狀態(tài)的影響的一類基因表達。

    某些基因在一個個體的幾乎所有細胞中持續(xù)表達。通常被稱為管家基因。

• 適應(yīng)型（調(diào)節(jié)型）表達：指環(huán)境的變化容易使其表達水平變動的一類基因的表達。

    應(yīng)環(huán)境條件變化基因表達水平增高的現(xiàn)象稱為誘導(dǎo)，這類基因被稱為可誘導(dǎo)的基因；相反，隨環(huán)境條件變化而基因表達水平降低的現(xiàn)象稱為阻遏，相應(yīng)的基因被稱為可阻遏的基因。

基因表達的規(guī)律——時間性和空間性

1、時間特異性：按功能需要，某一特定基因的表達嚴(yán)格按特定的時間順序發(fā)生，稱之為基因表達的時間特異性。

多細胞生物基因表達的時間特異性又稱階段特異性。

2、空間特異性：在個體生長全過程，某種基因產(chǎn)物在個體按不同組織空間順序出現(xiàn)，稱之為基因表達的空間特異性。

基因表達伴隨空間順序所表現(xiàn)出的這種分布差異，實際上是由細胞在器官的分布決定的，所以空間特異性又稱細胞或組織特異性。

轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控的其他形式

1、σ因子的更換

  在E.coli中,當(dāng)細胞從基本的轉(zhuǎn)錄機制轉(zhuǎn)入各種特定基因表達時，需要不同的s因子指導(dǎo)RNA聚合酶與各種啟動子結(jié)合。

大腸桿菌中的各種σ因子比較

• 溫度較高，誘導(dǎo)產(chǎn)生各種熱休克蛋白

    由σ32參與構(gòu)成的RNA聚合酶與熱休克應(yīng)答基因啟動子結(jié)合，誘導(dǎo)產(chǎn)生大量的熱休克蛋白，適應(yīng)環(huán)境需要。

• 枯草芽孢桿菌芽孢形成

    有序的σ因子的替換，RNA聚合酶識別不同基因的啟動子，使芽孢形成有關(guān)的基因有序地表達。

2、降解物對基因活性的調(diào)節(jié)

• cAMP—CAP復(fù)合物與啟動子區(qū)的結(jié)合是轉(zhuǎn)錄起始所必需的。
• 單純?nèi)樘谴嬖跁r，細菌利用乳糖作碳源；若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時，細菌首先利用葡萄糖。
• 葡萄糖對 lac 操縱子的阻遏作用稱分解代謝阻遏。