37.真核生物反式作用因子的功能域及其与DNA结合基序有哪些？⑴反式作用因子的功能域：①DNA结合域(DNA binding domain)，多由60－100个氨基酸残基组织的几个亚区组成；②转录激活域(activating domain)，常由30－100氨基酸残基组成，这结构域有富含酸性氨基酸、富含谷氨酰胺、富含脯氨酸等不同种类，以酸性结构域最多见；③连接区，即连接上两个结构域的部分。不与DNA直接结合的转录因子没有DNA结合域，但能通过转录激活域直接或间接作用于转录复合体而影响转录效率。 ⑵DNA结合的功能域（又称基序motif）典型的有以下几种：与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用，与DNA结合的基序典型的有以下几种：①锌指结构基序:是由保守氨基酸的小基团与锌离子结合形成类似手指状的DNA结合结构域。是DNA结合蛋白的一个通用基序，锌指结构通常由相对独立的结构域串连重复排列在一起而形成。②螺旋-环-螺旋（HLH）:此基序长40－50个氨基酸残基，其中含两个既亲水又亲脂的α- 螺旋 ，α-螺旋被不同长度的环（连接区）分开。③亮氨酸拉链:是一个富含亮氨酸残基的结构域，参与形成二聚体。在每个拉链蛋白中都有一个与重复的亮氨酸相邻的高碱性区，该区可能含一个DNA结合点。④螺旋-转角-螺旋(HTH)⑤同源异形框是一种编码由60个氨基酸组成的结构域序列。同源（异型）框存在于许多真核生物的DNA结合蛋白中，负责与DNA结合，其C端与原核生物阻抑蛋白的HTH基序同源，与发育调控有关。

38.真核生物的顺式作用因子和反式作用因子如何相互作用来调控基因的转录

真核生物启动子和增强子是由若干可以区分的DNA序列组成的，由于它们和特定的功能基因连锁在一起，因此称为顺式作用元件。真核生物转录调控大多是通过顺式作用元件和反式

作用因子复杂的相互作用而实现的，下面介绍的是与顺式作用成分专一性结合的一些转录因子。一般认为，如果某个蛋白是体外转录系统中起始RNA合成所必需的，它就是转录复合体的一部分。根据各个蛋白质成分在转录中的作用，能将整个复合体分为3部分：① 参与所有或某些转录阶段的RNA聚合酶亚基，不具有基因特异性。② 与转录的起始或终止有关的辅助因子，也不具有基因特异性。③ 与特异调控序列结合的转录因子。它们中有些被认为是转录复合体的一部分，因为所有或大部分基因的启动子区含有这一特异序列，如TATA区和TFIID，更多的则是基因或启动子特异性结合调控蛋白，它们是起始某个（类）基因转录所必需的

39.弱化子的作用机理？①弱化子转录终止对色氨酸含量做出应答的机制可能和前导序列有关。前导序列含有一个核糖体结合位点，其AUG密码子后有一短的编码序列，它含有两个连续的色氨酸密码子。②细胞中有色氨酸存在时，核糖体顺利地译出整个前导肽而在终止密码子UGA处停下来。终止子发夹结构能够形成，实现了转录的终止。③当细胞中的色氨酸用尽时，核糖体停顿在两个色氨酸密码子上，不能形成带有发夹结构的终止子，于是转录继续进行下去。

40.以色氨酸操纵子为例，论述原核生物基因表达的阻抑作用和弱化作用的机制（见上题）。⑴色氨酸操纵子包括一个启动子（P），操纵基因（O），还有五个连续的结构基因E、D、C、

B、A。在操纵子上游有一调节基因-trpR基因，其表达产物为无活性的阻抑蛋白，结构基因表达正常。当有辅阻抑物色氨酸存在时，Trp与无活性的阻抑蛋白结合，产生了有活性的阻抑蛋白。结合到操纵子基因上，使基因表达活性关闭，结构基因不能转录不能产生合成Trp的酶。色氨酸操纵子的阻抑蛋白通过结合多个操纵基因，控制散在分布的、三套不相连的结构基因：①第一套基因是结构基因簇tryEDCBA，控制从分支酸合成色氨酸的酶的合成。②第二套是aroH基因，aroH基因编码在芳香族氨基酸生物合成共同通路中催化起始反应的三种酶中的一种。③第三套基因是trpR调节基因，trpR调节基因被自身产物阻抑蛋白阻抑，阻抑会降低自身的合成。

41.以大肠杆菌为例，说明色氨酸操纵子的特点和机制及乳糖操纵子的机制

⑴ 色氨酸合成代谢相关的5个结构基因组成一个结构基因簇，与操纵基因、启动子组成色氨酸操纵子。另外，在操纵基因与第一个结构基因的编码区之间有一前导区，为弱化子区。①负阻遏系统：色氨酸操纵子是合成Trp的一个操纵子。操纵子通常是开放的，它的调控仅 仅是根据培养基中有无Trp来实现。当无Trp时，操纵子被开启，有Trp时，它与游离的阻遏蛋白结合，该操纵子关闭，这种作用称为阻遏型的负调控。可阻遏型的负调控是某些氨基酸等生物合成酶类有关基因表达调控的基本形式。Trp操纵子的转录调控除了负阻遏系统外，还有衰减调控系统。②Trp操纵子的衰减作用是独立于启动子-操纵基因的调控系统，是基因转录与翻译之间的一种联系。衰减调控作用涉及前导肽翻译、核糖体的运转以及RNA二级结构的转换；通过mRNA二级结构的转换形成转录的终止信号，使操纵子处于关闭状态。衰减作用的信号不只是Trp分子，而是负载Trp的tRNA，tRNA(Trp)的数量又取决于细胞中Trp的水平，tRNA(Trp)作为负调控的辅阻遏物，作用于mRNA的前导序列。衰减作用发生的必要条件是：1）翻译产生前导肽2）转录和翻译是偶联的。

⑵乳糖操纵子：乳糖操纵子（lactose operon，lac ）的三个结构基因成簇排列，编码参与β-半乳糖苷（如乳糖）分解代谢所需的三种蛋白质：lacZ编码β-半乳糖苷酶，lacY编码β-半乳糖苷透性酶，lacA编码β-半乳糖苷转乙酰基酶。①阻遏蛋白的负性调控：没有乳 糖存在时，调节基因I编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白别构，不能结合于操纵序列，操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。②CAP的正性调节：在启动子上游有CAP结合位点，当大肠杆菌从以葡

萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CAP结合，使CAP发生别构，cAMP-CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。