原核基因转录调节特点

原核生物基因组是具有超螺旋结构的闭合环状DNA分子，若干个相关基因以操纵子（operon）的形式成为原核基因转录调控的基本单位一起完成转录，并以转录起始为主要调控点。

操纵子由结构基因与调控序列组成。结构基因通常包括数个功能上有关联的基因，它们串联排列，共同构成编码区。这些结构基因共用一个启动子和1个转录终止信号序列，因此转录合成时仅产生一条mRNA长链，为几种不同的蛋白质编码。这样的mRNA分子携带了几个多肽链的编码信息，被称为多顺反子（polycistron）mRNA，而调控序列则包括启动子（promoter）、操纵元件（operator）以及一定距离外的调节基因。

启动子是RNA pol和各种调控蛋白作用的部位，是决定基因表达效率的关键元件。在各种原核基因启动序列特定区域内，通常在转录起始点上游－10及－35区域存在一些共有序列，大肠埃希菌（E．coli）及一些细菌启动序列的共有序列在－10区域是TATAAT，又称Pribnow box，在－35区域为TTGACA。大肠埃希菌的RNA pol由σ亚基和核心酶构成，其中σ亚基的作用是识别和结合在DNA模板上的启动序列，启动转录过程。上述－10及－35区域中的任一碱基的突变都会影响σ亚基与启动序列的结合及转录起始。因此，共有序列可决定启动序列的转录活性大小。

操纵元件是一段能被特异的阻遏蛋白（repressor）识别和结合的DNA序列。操纵序列与启动序列毗邻或接近，其DNA序列常与启动序列交错、重叠，它是原核阻遏蛋白的结合位点。当操纵序列结合阻遏蛋白时或阻碍RNA pol与启动序列的结合，或使RNA pol不能沿DNA向前移动，阻遏转录，介导负性调节（negative regulation）。原核操纵子调节序列中还有一种特异DNA序列可结合激活蛋白（activator），结合后RNA pol活性增强而激活转录，介导正性调节（positive regulation）。

调节基因（regulatory gene）编码能够与操纵序列结合的调控蛋白，可以分为3类：特异因子、阻遏蛋白和激活蛋白，均为DNA结合蛋白。其中特异因子决定RNA pol对一个或一套启动序列的特异性识别和结合能力；阻遏蛋白可以识别、结合特异操纵序列，抑制基因转录，所以阻遏蛋白介导负性调节，阻遏蛋白介导的负性调节机制在原核生物中普遍存在；激活蛋白可结合启动序列邻近的DNA序列，提高RNA pol与启动序列的结合能力，从而增强RNA pol的转录活性，是一种正调控。分解（代谢）物基因激活蛋白（catabolite gene activator protein，CAP）就是一种典型的激活蛋白。有些基因在没有激活蛋白存在时，RNA pol很少或根本不能结合启动序列，基因处于关闭状态。

操纵子是原核生物大多数基因簇的调控方式，主要以代谢酶类作为受调控对象，且大多以负调控的方式为主，由诱导物解除阻遏。凡是能够诱导基因表达的分子称为诱导剂，凡是能够阻遏基因表达的分子称为阻遏剂，诱导和阻遏是原核生物转录调控的基本方式。