CI有两个启动子，PRE和PRM。在感染早期，由于PRE太弱，首先需要cⅡ表达CⅡ蛋白，CⅡ蛋白作为激活剂，结合在相当于PRE的-35区的cII结合位点上，这样帮助募集PRE的RNAP，从而激活CI的表达，生成λrepressor；之后λrepressor结合到OR上，募集PRM的RNAP，来维持溶源状态
    当建立了溶源性时，cⅠ基因从PRE开始转录，当这一状态得以维持时，cⅠ基因从PRM开始转录，产生λrepressor，结合在OR1和OR2上，激活了维持模式的表达(PRM)并且关闭了建立模式的表达(PRE)。宿主菌的生长情况关系到FtSH水解酶的活性，而CⅡ蛋白是FtSH水解酶的底物。若生长良好，FtSH水解酶有活性，可以裂解CⅡ蛋白, Cro蛋白保留，进入溶菌途径。反之选择溶源途径。
15. 简述N蛋白和Q蛋白的抗终止机制。
N蛋白调控早期的基因表达，作用于3个终止子，它阻止在λ早期操纵子的终止，其作用的位点为nut。RNAP一通过nut位点，N蛋白即结合到RNA上，并通过RNA装载到RNAP上。在这种状态下，RNAP可以抵抗N和cro以外的终止子。N结合在RNA上的BoxB上，作用于立即早期基因的终止子tR结构上，形成抗终止复合物，使得转录得以继续进行，是进入延迟早期基因所必须的；
Q蛋白识别于晚期启动子PR’-10和-35区之间的DNA序列QBE。无Q时，RNAP结合并起始转录，但在进行仅16或17 nt后暂停，然后终止于下游约200 bp的终止子tR’；如果Q存在，RNAP一离开启动子，Q就结合QBE，并移动到在附近停留的RNAP，RNAP装载了Q蛋白就能通过tR’。 是晚期基因完成转录所必须的。

二．Gene regulation in eukaryotes
复习题（一）  
Ⅰ名词解释
1. Chromosome
染色体，基因组的一个相对独立的单位，是遗传物质基因的载体。每个染色质都是有一个双螺旋DNA 和其质量相当的蛋白质组成；仅在细胞有丝分裂期是可见其形态。
2. Chromatin
 染色质 由DNA和蛋白质组成，存在于真核生物细胞核内，处于分裂间期的一种DNA的存在形式。
3. Two-hybrid assay
双杂交法，用来判断蛋白是否相互作用的方法，编码蛋白A的基因与编码Gal4 DNA结合结构域的片段融合，编码蛋白B的基因与编码活化结构域的片段融合，当两种融合蛋白在细胞中同时表达，且AB蛋白之间产生相互作用，则会产生一个完整的激活蛋白，使报告基因表达,即可检测是AB蛋白间是否有相互作用。
4. Chromatin Immunoprecipitation (ChIP)
染色质免疫沉淀，用来判断给定蛋白与细胞内基因组DNA的结合部位。其主要步骤为：
1)    蛋白质A与特定的DNA 序列相结合，用甲醛固定，使这种结合状态稳定；
2)    细胞裂解，超声破碎DNA至其片段在200-300bp间；
3)    加入A蛋白的抗体a,利用沉淀技术将抗体a-蛋白质A-DNA复合物分离出来
4)    利用解交联技术使得DNA与蛋白质A、抗体a分离，即得到与蛋白质A特异性结合的DNA；
5)    利用PCR技术扩增出特异片段就可确定结合的位点。
5. Bromodomain
布罗莫结构域，实际上是真核生物中的一种蛋白模体，发现于果蝇brm基因的表达产物而命名，它存在于参与染色质活化或促进有丝分裂信号作用等核蛋白中，含有61~63（或~110）个保守氨基酸，识别并结合乙酰化的Lys，介导蛋白质间的相互作用，并募集重要的功能复合物。
6. Chromodomain
克罗莫结构域，即染色质结构修饰结构域，是一种真核生物的蛋白模体，高度保守，含30~50个氨基酸，结合甲基化的Lys残基，存在于动、植物细胞核内参与调节染色质结构的若干蛋白质中。
7. Insulators
 绝缘子，通常位于增强子同启动子之间，其本身对基因的表达没直接效应，与绝缘子结合的蛋白质既不抑制启动子的活性，也不抑制激活蛋白的活性，它们只是阻碍两者之间的联系，其作用是避免远距离作用的非特异性，使增强子只能对特异的启动子发挥作用，还可以阻断影响基因表达的染色质修饰复合物的扩散，无需结合阻遏蛋白即可关闭某些基因的表达。其作用具有方向性。
8. Locus control region
基因座控制区，有许多增强子或绝缘子元件组成，它可以控制个体基因的有序表达，但机制未知。可能通过募集染色质重塑复合物或者使通过募集转录机器来行使其功能。
9. Gene cluster
基因簇，一组紧密连锁的且功能上密切相关的结构基因。
10. Hypersensitive sites
高敏位点，染色质中比较短的区域，由于对DNaseI和其他核酸酶极其敏感而被发现，包括除核小体外的区域，这些区域都是转录的活性区域。
11. Housekeeping genes
管家基因，对于细胞生存必不可少的组成性表达基因，市在所有细胞都表达的基因，它们为所有类型的细胞提供基本的功能需求。
12. Combinational control
 组合调控，多个激活蛋白的协同作用或激活蛋白跟抑制子的相互作用对转录的调控为组合调控，不同的组合保证各类细胞表达不同的基因。For example ,in bacteria, CAP is involved in regulating many genes, in collaboration with other regulators. At lac genes, it works with lac repressor, at gal genes with Gal repressor.
13. Coactivator
 辅激活蛋白，通常指任何辅助性激活蛋白质，它们不是转录机器的一部分，本身也不是DNA结合的调节蛋白，但是却参与基因的转录调节，此概念也指其它对核小体具有修饰功能的复合物，可能是组蛋白甲基化酶或者其它的核小体修饰复合物。在辅激活蛋白的作用下，可以促进转录。
14. Corepressor
辅阻遏蛋白，通常指任何辅助性阻遏蛋白质，它们不是转录机器的一部分，本身也不是DNA结合的调节蛋白，但是却参与基因的转录调节，此概念也指其它对核小体具有修饰功能的复合物，可能是组蛋白甲基化酶或者其它的核小体修饰复合物。在辅阻遏蛋白的作用下，可以抑制转录。
Ⅱ简答
1．真核与原核的activator的募集作用有何区别？
原核激活蛋白结合到DNA上且与RNAP相互作用，直接将RNAP募集到基因上。真核生物的激活蛋白也以这种方式作用，但是募集是间接的。真核生物的激活蛋白通过染色体重塑复合物、乙酰转移酶、中介体复合物的介导来募集RNAP.
在真核中1）激活蛋白募集转录机器某些组分，这些组分再募集RNAP；
2）激活蛋白能募集核小体修饰成分来间接募集RNAP，即改变染色质的结构，使转录区活化，
帮助RNAP结合：A:募集依赖ATP的染色体重塑复合物；B：不依赖ATP的一些酶，如HAT
3）激活蛋白可以募集转录所需的某些蛋白因子，如通用转录因子等。
2. DNA binding motif的recognition strategy是如何进化的？举例说明。
DNA结合结构域在进化上有两个分支:
(1) 以α螺旋的形式嵌入到DNA大沟中，如原核生物中的HTH，以及真核生物中较常见的四类DNA结合结构域：锌指结构，亮氨酸拉链，HLH(螺旋-环-螺旋)，同源异型域；
(2)大量的调节蛋白在进化上有另外一个完全不同的识别策略，即利用双链的ß-sheet与DNA结合，以一对反平行折叠插入到DNA中，例如细菌Met受体，当SAM大量存在时，SAM与Met受体结合，使得Met受体以ß-sheet的形式与DNA紧密结合，从而使得编码合成Met的酶类的基因关闭，从而抑制了Met的合成；   
另外，少数的DNA结合蛋白利用突出的loop与DNA结合，如p53
3. 简述activators如何指导Local alterations in chromatin（染色体改变）。
    两种模型：1）激活蛋白结合到其相应的结合位点，募集组蛋白乙酰转移酶（HAT），该酶在His末端添加乙酰基团使组蛋白乙酰化，使核小体由紧凑的结构变得松弛，Promoter得以暴露，可与转录机器相互识别；2）激活蛋白结合到其相应的结合位点募集染色质重塑复合物，依赖ATP水解释放能量，改变启动子附近的核小体结构，使其变得可接近并且能同转录机器结合。
4. Chromatin remodeling complexes改变nucleosome organization的主要方式有哪些？
方式有三：1）核小体滑动，使DNA序列位置改变，暴露结合位点；
2）核小体间隔发生调整，使其间隔变得均匀，从而使原来不暴露的序列得以暴露；
3）核小体的某段组蛋白被取代，DNA双链裸露，使结合位点得以暴露。
5. 简述Histone modifying enzymes的主要作用方式及其效应。
对组蛋白修饰的酶主要包括组蛋白乙酰化酶，组蛋白去乙酰化酶，组蛋白甲基化酶，DNA甲基酶等。他们主要是对核小体N端尾巴的修饰，方式有：
1）组蛋白乙酰化（活化）去乙酰化（失活）
2）组蛋白甲基化（失活）去甲基化（活化）一般发生在lys上；
3）DNA甲基化、去甲基化的修饰。这些修饰，提供了新的蛋白质结合位点。
6. 在真核基因转录前如何改变（活化）染色质结构？
简言之，染色质重塑蛋白及组蛋白修饰复合体的协同作用使染色质活化。TopoII切割dsDNA的两条链， PARP-1修饰DNA，去除H1代之以HGMB，利于转录进行。
基因活化蛋白与染色质（30 nm纤维）结合→募集组蛋白修饰酶（如HAT）→10 nm的染色质纤维→募集核小体重塑复合物，染色质结构进一步松散→核小体滑动，染色质活化→募集其它活化蛋白→起始转录
7. 何谓真核activators的“synergy”（协同、增效作用）
简单的说，就是多种激活蛋白通过共同作用，协同地使基因打开，增效作用对激活蛋白引发的信号整合是至关重要的。在该过程中，每个激活蛋白可以募集转录机器中一种或几种成分，帮助他们结合到各自的特异位点，通过激活蛋白的增效作用对信号整合十分重要。其协同结合体现在三个方面：1）两者直接相互作用；2）两者与第三者作用；3）间接作用，A的结合可以帮助B结合。
8. 何谓“enhanceosome”？举例说明。
激活蛋白以协同作用的方式结合在增强子上形成的结构被称为增强体。如人类β干扰素增强体。在人类β干扰素基因启动子上游约1kb处有一个增强子，3个激活蛋白将协同的一个个与其增强子结合，这些调节蛋白结合在增强子上形成的结构被称作增强体。若无activator结合的话，DNA处于一定的弯曲状态，一旦结合，DNA将被拉直，染色体的构象发生变化，当3个激活蛋白都结合后，β干扰素才能表达。
现在发现有3种activators可以结合该基因片段：结构蛋白HMGA1结合DNA 后，使其构象发生改变，由弯曲状态变成直线型，之后三种activators NFk-B、IRF、Jun-ATF二聚体便可以结合到其相应的结合位点，即形成增强体，来发挥作用。
9. 简述真核与原核Repressors作用方式的主要区别。   
原核中，阻遏蛋白主要的作用方式：1）与启动子的重合位点结合；2）结合在启动子附近，阻止RNAP进入，抑制转录起始；3）干扰激活蛋白的功能。
真核中，阻遏蛋白的作用方式与没有原核中的第一种调控方式，但它有另外的作用方式：最普遍的方式是阻遏蛋白募集核小体修饰复合物，从而使染色质变得更紧凑或是去除能够被转录机器所识别的基因。如组蛋白去乙酰化酶通过移去组蛋白尾巴上的乙酰基团，抑制转录；其他酶增加组蛋白尾巴上的甲基基团，抑制转录，达到基因沉默的效果。通过3种方式进行：1）阻遏蛋白结合位点与激活蛋白结合位点有重叠，阻遏蛋白通过与其特异位点的结合，阻止激活蛋白的结合；2）阻遏蛋白与其结合位点结合之后，抑制与激活蛋白位点结合的激活蛋白发挥转录激活作用；3）阻遏蛋白与中介体复合物结合，直接发挥阻遏作用；4）通过募集组蛋白去乙酰酶发挥基因沉默效应。
10. 举例说明调控真核与原核transcription regulators活性方式的主要区别。
原核的调控主要发生在转录调控因子与DNA结合的水平上，如乳糖抑制子在缺乏乳糖时才跟DNA结合。
真核的调控有两种方式：1）活性区的暴露：通过与DNA结合的激活蛋白构象的改变或者释放隐蔽蛋白，使先前被掩蔽的活化区暴露出来。如酵母Gal4的调控，无半乳糖时，它被Gal80的蛋白所隐蔽，半乳糖的结合促使Gal80去除，此时Gal4才能被活化；2）运输转录因子出入细胞核来对转录发挥作用：这些调节因子通过与抑制性蛋白相互作用，或者与细胞膜相互作用，将转录因子锚定在细胞质中，使之无法进核发挥作用；或者以某种构象存在，调控因子被限制在细胞质内，如果蝇胚胎背轴的形成，Cactus是抑制蛋白，在细胞质中与调控因子Dorsal结合，对于特定信号应答，Cactus磷酸化后被降解，Dorsal得以入核行使功能。