原核生物在發育過程中表現出對環境條件的高度適應性，可根據環境條件的變化，迅速調節各種不同基因的表達水平。這說明，原核生物具有嚴格的基因表達調控機制。 原核生物基因表達的調控主要發生在轉錄水平。 （一）轉錄水平的調控 當需要某一特定基因產物時，合成這種mRNA。當不需要這種產物時，mRNA轉錄受到抑制。但要說明一點，即使是基因不表達，通常也是指該基因的表達水平很低，但仍推持在一個基本水平，每個細胞也有一至幾個mRNA分子。 在細菌中，當幾種酶參與同一個代謝途徑時，往往是這幾種酶的合成同時起動，產生編碼所有蛋白質的一個或幾個多順反子mRNA ,這是原核生物所特有的現象，也是一種經濟有效的調控方式。真核生物沒有這種調控機制，因為真核生物基因轉錄是單順反子mRNA。不同轉錄調控機制中有一些共同特點。例如，根據基因表達產物的用途，可分為降解代謝途徑與合成代謝途徑。在一個多級反應的降解代謝途徑中，被降解的分子將決定這些降解酶是否需要合成。而在合成代謝途徑中，合成的最終產物又可以調節合成酶基因的表達。盡管不同調控機制差別很大，但通常可歸為正調控和負調控兩種。存在細胞中的阻遏物阻止轉導過程是負調控。在這里，阻遏物與DNA分子結合，阻礙RNA聚合酶轉錄，使基因處于關閉狀態。只有當阻遏物被解除后，轉錄才能起動，產生mRNA分子。正調控是經誘導物誘導轉錄的調控機制。在正調控系統中，誘導物通常與另一蛋白質結合形成一種激活子復合物，與基因啟動子DNA序列結合，激活基因起始轉錄。 負調控與正調控并非相互的兩種機制。有些系統既是負調控，又是正調控，利用這兩種調控方式以適應不同環境。在這種情況下，激活子必須與DNA結合，而阻遏物不與DNA結合，基因才能轉錄。原核生物中基因表達以負調控為主。真核生物中則主要是正調控機制。 在降解代謝途徑中，既有正調控也有負調控。在合成代謝途徑中，終產物通常以負調控方式控制自身產物的合成。當缺少產物時，合成速率增加；而當產物存在，合成速率降低。單個蛋白質也可調節自身的轉錄，這種方式稱為自動調控。在負調控中，該蛋白抑制轉錄。蛋白質的濃度愈多，mRNA轉錄越少，在正調控中，這種蛋白質促進轉錄。合成的蛋白質越多，轉錄效率越高。正調控是在一些弱誘導系統中常見的機制。一種弱信號就可以起始轉錄。再經過正調控提高轉錄效率。（二）乳糖操縱元 大腸桿菌的乳糖降解代謝管徑是最早用于代謝調控研究的系統。從1946年開始，法國科學家莫諾等人就一直進行大腸桿菌乳糖代謝調控研究，發現乳糖降解代謝具有典型“開關”特性。當大腸桿菌生長在含有乳糖的培養基上，乳糖代謝酶濃度從每個細胞幾個分子急劇增加到幾千個分子。而當培養基中沒有乳糖時，乳糖代謝基因不表達，乳糖代謝合成停止。雅各布和莫諾根據大量的遺傳及生化研究結果，于1961年提出了乳糖操縱無模型，用來說明乳糖代謝中基因表達的調控機制。因此，乳糖操縱元成為基因表達調控研究的典例。很多用于基因調控的術語來自對乳糖操縱元的研究。

原核生物基因表達的調控主要發生在轉錄水平。當生物需要某種基因產物時，合成這種產物的mRNA的數量大量贈加，mRNA反轉錄成蛋白質，然后最終生成這種物質，當這種產物需求量降低時，mRNA的合成量減少，但是并不是完全不生成，而是表達量比較低。而在合成代謝途徑中，合成的最終產物又可以調節合成酶基因的表達。這種調節分為正調控和負調控。

原核生物是沒有細胞核核膜的，非常容易受到外界環境的影響而調控基因的表達來適應外界環境，調控的單位就是操縱子。操控子是原核生物基因組中具有相同或相近表達功能的基因組成的基因簇，包括結構基因以及調節基因的整個DNA序列。操縱子是原核生物中進行基因調控的基本單位。

總結

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