hce_cmu
113年
生物學
第 28 題
大腸桿菌乳醣操縱組(lac operon)基因表現，受到下列何者正向的調控？
- A 操縱子(operator) DNA 的甲基化(methylation)
- B 調節基因(regulatory gene) lacI 的產物增加
- C cAMP-CRP (cAMP receptor protein)複合體幫助 RNA 聚合酶與啟動子(promoter)結合
- D 多基因性(polycistronic) RNA 的差異剪接(splicing)
思路引導 VIP
想像一下，如果大腸桿菌最偏好的能量來源（葡萄糖）耗盡了，細胞內部會產生哪一種化學小分子來作為「飢餓訊號」？而這個訊號又是如何與特定的蛋白質合作，去告訴 RNA 聚合酶『嘿，這邊有一套備用能源的說明書，請優先閱讀它』呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準掌握了原核生物基因表現的調控邏輯！大腸桿菌的乳醣操縱組（lac operon）是一個非常經典的模型，能準確選出 (C) 代表你對於「正向調控」的學術定義有很清晰的認識。在分子生物學中，正向調控指的是透過調節蛋白質（活化蛋白）與 DNA 結合，進而「促進」或「強化」轉錄效率的過程。
代謝產物活化蛋白的機制
當環境中缺乏葡萄糖時，細胞內的 $cAMP$ 濃度會升高，並與 CRP（cAMP 接收蛋白，又稱 CAP） 結合形成複合體。這個複合體能結合在啟動子附近的特定序列，其功能就像是一個「擴大器」，能大幅增加 RNA 聚合酶與啟動子的親和力，進而誘發高效率的轉錄。相較之下，選項 (B) 的 lacI 產物（抑制蛋白）是藉由擋住路徑來阻止轉錄，屬於典型的負向調控；而選項 (D) 提到的剪接（splicing）機制主要存在於真核生物，不適用於原核的大腸桿菌。
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