基因如何回应环境

乳糖操纵子

从一处分子结合,到一份乳糖被分解。

大肠杆菌 · Lac operon
DNA 与蛋白质已暂停

一处分子结合,影响整段表达

LacI阻遏蛋白
RNA polymeraseRNA 聚合酶
Allolactose异乳糖 · 诱导物
mRNA转录出来的 RNA
LacZ enzymeβ-半乳糖苷酶
Ribosome核糖体 · 翻译
P启动子
O操纵序列
lacZ分解乳糖
lacY摄取乳糖
lacA乙酰基转移
DNA 转录方向 →
结合与阻遏0:00 / 0:00
实验条件 乳糖供应较高 · 葡萄糖较低
较高

更多乳糖,带来更多异乳糖结合的机会。

改变条件后,演示从头开始。供应量保持不变,不代表画面里这批乳糖的剩余量。

图例与模型说明
LacI · 阻遏蛋白异乳糖 · 诱导物RNA 聚合酶LacZ · 分解酶

异乳糖结合位点与 DNA 结合位点不同。结合与解离都是可逆的;乳糖供应影响诱导状态出现的机会。

教学简化:凹凸轮廓表示结合位点的匹配,不是真实分子外形;DNA 并没有图示的三角凸起。乳糖供应代表异乳糖水平;葡萄糖保持较低。省略 CAP–cAMP、DNA 成环与少量基础表达。镜头按顺序突出过程,不表示它们在细胞中严格先后发生。背景淡出只用于聚焦。时间、外形、路径均不按实际比例。

依据:异乳糖的形成 · LacI 变构调节