結構基因

結構基因是編碼蛋白質或RNA 的基因。細菌的結構基因一般成簇排列，多個結構基因受單一啟動子共同控制，使整套基因或都表達或者都不表達。結構基因編碼大量功能各異的蛋白質，其中有組成細胞和組織器官基本成分的結構蛋白、有催化活性的酶和各種調節蛋白等。

基本介紹

• 中文名：結構基因
• 外文名：Structural Genes

簡介

結構基因是一類編碼蛋白質或RNA的基因．

在大腸桿菌乳糖代謝的基因調節系統中有3個連鎖在一起的結構基因：

LacZ基因：決定β－半乳糖苷酶的形成．而β－半乳糖苷酶將乳糖水解成葡萄糖和半乳糖，作為細菌代謝活動的碳源。

LacY基因：決定β－半乳糖苷透性酶的合成。該酶的作用是使乳糖易於進入E.coli的細胞中。

LacA基因：編碼β－半乳糖苷乙醯基轉移酶，此酶的功能尚不清楚。

這3個結構基因具有兩方面的特徵：1.它們彼此緊密連鎖。按Z，Y，A順序排列，而且在一起轉錄形成一個多順反子的mRNA；2.只有當乳糖存在時,這些基因才迅速轉錄,形成多順反子的mRNA,並翻譯成相應的酶.所以這些酶,就是由乳糖誘導產生的誘導酶,其活性的產生和活性的提高不是已有的酶被激活所致,而是在誘導物的誘導下酶的重新合成,並隨著合成的進行,酶的濃度迅速增加的結果

理論功能

結構基因在理論上有如下兩種功能：其核苷酸順序決定一條多肽鏈(蛋白質鏈)一級結構上的胺基酸序列，即一個順反子（cistron）（帶著足以決定一個蛋白質分子的全部組成需要信息的最短DNA片段）；其核苷酸順序也決定一條多核苷酸鏈（如mRNA）的核苷酸順序。一種結構基因對應於一種蛋白質分子。結構基因在調節基因作用下進行轉錄或停止轉錄，故細胞中某一結構基因的存在並不意味著某一蛋白質的存在。當結構基因發生突變時，相應的蛋白質分子結構可能也將發生改變，從而往往使該蛋白質失活並導致代謝或形態異常。例如，當一個決定人的血紅蛋白的結構基因發生突變時，可能造成遺傳性貧血症；又如一個決定某種微生物合成某種胺基酸的酶的結構基因發生突變時，可能會使這一微生物菌株成為需要某種胺基酸的營養缺陷型。

分類

這三者是對基因的功能所作的區分，是以直線形式排列在染色體上。

結構基因：是決定合成某一種蛋白質或RNA分子結構相應的一段DNA。結構基因的功能是把攜帶的遺傳信息轉錄給mRNA（信使核糖核酸）,再以mRNA為模板合成具有特定胺基酸序列的蛋白質或RNA。

調節基因：是調節蛋白質合成的基因。它能使結構基因在需要某種酶時就合成某種酶,不需要時,則停止合成，它對不同染色體上的結構基因有調節作用。

操縱基因:位於結構基因的一端，是操縱結構基因的基因。當操縱基因“開動”時,處於同一染色體上的，由它所控制的結構基因就開始轉錄、翻譯和合成蛋白質。當“關閉”時，結構基因就停止轉錄與、翻譯。操縱基因與一系列受它操縱的結構基因合起來就形成一個操縱子。