简介

理论功能

结构基因、调节基因、操纵基因

简介

结构基因是一类编码蛋白质或RNA的基因．在大肠杆菌乳糖代谢的基因调节系统中有3个连锁在一起的结构基因。

LacZ基因：决定β－半乳糖苷酶的形成．而β－半乳糖苷酶将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖，作为细菌代谢活动的碳源。

LacY基因：决定β－半乳糖苷透性酶的合成。该酶的作用是使乳糖易于进入E.coli的细胞中。

LacA基因：编码β－半乳糖苷乙酰基转移酶，此酶的功能尚不清楚。

这3个结构基因具有两方面的特征：1.它们彼此紧密连锁。按Z，Y，A顺序排列，而且在一起转录形成一个多顺反子的mRNA；2.只有当乳糖存在时,这些基因才迅速转录,形成多顺反子的mRNA,并翻译成相应的酶.所以这些酶,就是由乳糖诱导产生的诱导酶,其活性的产生和活性的提高不是已有的酶被激活所致,而是在诱导物的诱导下酶的重新合成,并随着合成的进行,酶的浓度迅速增加的结果

理论功能

结构基因在理论上有如下两种功能：其核苷酸顺序决定一条多肽链(蛋白质链)一级结构上的氨基酸序列，即一个顺反子(cistron)(带着足以决定一个蛋白质分子的全部组成需要信息的最短DNA片段)；其核苷酸顺序也决定一条多核苷酸链(如mRNA)的核苷酸顺序。一种结构基因对应于一种蛋白质分子。结构基因在调节基因作用下进行转录或停止转录，故细胞中某一结构基因的存在并不意味着某一蛋白质的存在。当结构基因发生突变时，相应的蛋白质分子结构也将发生改变，从而往往使该蛋白质失活并导致代谢或形态异常。例如，当一个决定人的血红蛋白的结构基因发生突变时，可能造成遗传性贫血症；又如一个决定某种微生物合成某种氨基酸的酶的结构基因发生突变时，可能会使这一微生物菌株成为需要某种氨基酸的营养缺陷型。

结构基因、调节基因、操纵基因

这三者是对基因的功能所作的区分，是以直线形式排列在染色体上。

结构基因：是决定合成某一种蛋白质或RNA分子结构相应的一段DNA。结构基因的功能是把携带的遗传信息转录给mRNA（信使核糖核酸）,再以mRNA为模板合成具有特定氨基酸序列的蛋白质或RNA。

调节基因：是调节蛋白质合成的基因。它能使结构基因在需要某种酶时就合成某种酶,不需要时,则停止合成，它对不同染色体上的结构基因有调节作用。

操纵基因:位于结构基因的一端，是操纵结构基因的基因。当操纵基因“开动”时,处于同一染色体上的，由它所控制的结构基因就开始转录、翻译和合成蛋白质。当“关闭”时，结构基因就停止转录与、翻译。操纵基因与一系列受它操纵的结构基因合起来就形成一个操纵子。