原核生物的基因调控

多顺反子mRNA(polycistronic mRNA)

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想象一张音乐会的节目单,把好几首曲目一首接一首印在同一张纸上——先交响曲,再协奏曲,然后是返场——这样一张纸就告诉了乐团那一晚要演奏的一切。多顺反子mRNA就是这张单页的分子版:一条RNA分子载着好几种不同蛋白质的指令,一个接一个地排列着。

当细菌转录一个操纵子时,RNA聚合酶一口气穿过所有成簇的基因,产出一条长长的单一mRNA。这一条分子里,依次排着每个蛋白质的编码区,每段都有供核糖体使用的起始和终止信号。细菌的核糖体能在这条信息内部的位点上附着——靠每个蛋白质起始密码子前方一小段序列(夏因-达尔加诺序列,Shine-Dalgarno sequence)引导——于是好几个核糖体能独立地翻译同一条RNA上不同的编码段。这个词来自“顺反子(cistron)”,是基因的旧称;“多(poly)”意为许多。相对地,只编码一个蛋白质的信息叫单顺反子。

多顺反子mRNA正是操纵子兑现承诺的方式:转录DNA上的一段,你就得到了一整支相关蛋白质团队的指令,且其比例可由细胞调节。对成簇的基因而言,这是细菌信使RNA的常态形式。真核生物的mRNA几乎总是单顺反子——每条只载一个蛋白质份量的指令,核糖体一般只从第一个起始密码子开始——这是细菌与真核生物基因表达之间最深刻的实际差别之一。

那条单一的lac mRNA从头到尾读下来,依次是lacZ、lacY、lacA的指令。核糖体在每一段前方找到一个夏因-达尔加诺信号,并从这一条信息里翻译出全部三种蛋白质。

一条转录本,几种蛋白质——操纵子的产物。

多顺反子mRNA是细菌的典型;真核生物的mRNA几乎总是单顺反子。这一招依赖由夏因-达尔加诺序列引导的内部核糖体进入,而真核核糖体一般没有这套机制。

又称
polycistronic messagepolycistronic transcript多基因mRNA