Operon - šta je ovo?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Operon model je prvi put predložio J. Monod i F. Jacob. Godine 1961. su pregledali procese povezane sa razvojem E. coli ćelija. Posebno proučavali smo mehanizme kontrole DNK segmenata koji kodira mlečni šećer (laktoza).

opis

Monod i Jacob predložio plan koordinirana kontrola strukturnih sekcija DNK. Naučnici dali ime "operona". схемы следующий. Princip rada kola je kako slijedi. Raspored grupa DNA sekvenci kodiranja polipeptida koje su usko povezani međusobno operativno pod kontrolom dva elementa. Prvi je kontroler, a drugi - operatera. Potonji je zastupljena nukleotida sekvenca u susjedstvu pod kontrolom strukturne porcije. Ako je protein-kompresor, svoje poštovanje operater će blokirati DNA transkripcija jedinice djeluje kao kontrola proizvoda. To je, pak, je preduslov za formiranje prostorni prepreka za RNK polimeraze spoj na određeni dio promoter. Potonji je potrebno pokrenuti transkripciju. Drugi razvoj će biti slučaj, ako regulator djeluje apoinduktor. U ovoj situaciji, njegova veza sa operater će stvoriti uslove za transkripciju.

specifičnost

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon - DNK sekvenca koja se sastoji od usko povezana kodiranja regija, promoter i operatera. Kontroliranje element može biti postavljen pored nje ili na određenoj udaljenosti od njega. Operator je često između strukturnih stranicama i promoter. Postoje male molekularne materije, koja se može kontrolirati operona. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. To je, posebno, efektora koji su induktora ili krepressorami strukturne sekcije uključeni u krug.

klasifikacija

Inducirana ili potisnuti operona. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. To ovisi o prirodi uticaja na njihove aktivnosti efektorskih molekula. inducirana Mi strukture se pridruži represor blokirajući vezivanje za operatera. U skladu s tim, postoje prepreke za transkripciju strukturnih sekcije. называется негативной. Takav propis se naziva negativan operoni. Međutim, struktura može biti uzrokovana pozitivnom kontrolom. U ovom slučaju, efektora veže za regulatorni protein molekula, aktivira svoj apoinduktor. Spajanje operater, ona omogućava transkripciju. Ove vrste kontrole djelovati i poštovanje potisnut struktura. Ako negativne regulacije, efektora, djelujući kao corepressor, povezan sa neaktivan represor i aktivira ga. Kao rezultat toga, ovaj drugi dobiti mogućnost da pristane sa operaterom, čime se blokira transkripciju. Ako pozitivne kontrole, obavezujući se javlja sa aktivnim apoinduktorom. Ovaj kompleks ne može biti spojen na operatora. Shodno tome, strukturne porcije nisu prepisuju.

nalazi

U negativnu kontrolu, čime efektor obavezuje represor, uzrokujući inaktivacije ili aktivacije. U skladu s tim, izazvane ili potisnuti transkripcija operona. U slučaju pozitivne kontrole, veza je napravljen na apoinduktoru. Ovaj proces omogućuje ili blokira transkripciju. Rezultat ovisi o obliku koji stiče apoinduktor kada se montira na efektora.

Struktura operona E.coli

E. coli postoji struktura koja ima sposobnost da fermentira laktozu. To uključuje promotor i operator tri strukturne DNK dio. Kodiranje izloženi gengalaktozidaza enzimi galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Za svaki od njih ima svoj gen. U operona uključuje porcije lac Z, lac A, lac Y. podrijetla kodira gengalaktozidazu katalizuju laktoze na glukozu i galaktozu. Lac Y interakciji sa galaktozidpermeazoy. Ovaj enzim pruža transport različitih šećera. Lac A kodira tiogalaktozidtransatsetilazu. Njegova uloga, međutim, nije jasno u postupku raspolaganja šećera mlijeka. Tipično, svi proteini nalaze u ćelijama Escherichia coli u tragovima. Međutim, kada se uzgaja u svom okruženju, u kojem je jedini ugljika i izvor energije djeluje na laktozu, enzimi broj raste 1000 puta.

konstitutivni sinteza

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Laktoza operona uključuje strukturni dio lac 1. Oni kodirane represor proteina. U aktivnom stanju, to je tetramer, koja se formira od četiri primjerka dijela Lac 1 - polipeptid koji se sastoji od 360 aminokiselina. Ćelije s promjenama u ovom genu na sintezu konstitutivnih proteina kodiranih lac Z, Y i A. U ovom slučaju, to je moguće, ako ne postoji samo mutacije u represor, ali se u saopštenju. Takve promjene su uvijek cis-dominantan. To je zbog činjenice da je operater, za razliku od represor, može uticati na mogućnost transkripcije samo kada se nalazi u neposrednoj blizini promoter. Ako su prisutni u jedinjenja ćeliji izazvanog, dolaze sa operaterom u konkurenciji za represor molekula.

induktori

Oni mogu biti različiti veze. Laktoza djeluje i kao induktor i kao supstrat. U normalnim ćelijama iu odsustvu indukovanih rezidualne aktivnosti enzima jedinjenja pruža mogućnost prodiranja laktoze u manjim količinama. Kao rezultat katalitičke reakcije laktoza se pretvara u allolactose. On je, pak, vezuje za represor i provocira da ga neko prekida od operatora. Ovo omogućava RNK polimeraze za promotor klupi. To će pokrenuti transkripciju lac Z, A i Y. spojevi djeluje samo kao induktori, IPTG i TMG se koriste za proučavanje kontrolom laktoze operona.

Afirmativne akcije elementi

Njihova identifikacija je izazvana diauksiey. Suština ovog fenomena je da korištenje laktoze počinje tek nakon upotrebe svih raspoloživih glukoze u mediju. Diauksiya - jedna od manifestacija catabolite represije. Ovaj efekt je poznat iz glukoze 40s. prošlog stoljeća. Izražava se u E. coli nemogućnost catabolize ugljenih hidrata različite u prisustvu glukoze. Ona je, pak, djeluje kao efikasniji izvor energije.

Mehanizam efekta

To bi moglo odgonetnuti Pastan i Perlman. Pronašli su dva elementa koji se prepisuju lac- operona. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Ovo je mala molekula efektorskih - cAMP (ciklički adenozin monofosfat) i aktivator protein katabolizma ATS. U eukariota, prvi djeluje kao medijator hormona. Utvrđeno je da dodatak logora E. coli ćelije, rastu u okruženju uz prisustvo glukoze, usporava brzinu, ali se ukloniti katabolički represije. To je, pak, izaziva mogućnost izražavanja lac-operon u istovremeno prisustvo glukoze i laktoze. Nakon nekog vremena je bio obrnut odnos. Aktivnost enzima cAMP sinteze inhibira glukoze.

zaključak

Transkripcija operona je pod dvostrukom kontrolom - negativne i pozitivne. CAP-logora omogućava RNK polimeraze da se poveže sa kalupa DNK prije obrade. Trenutno, naučnici odgonetnuo kompletan nukleotida lanac regulatornog regiji Lac-operona, u kojem se nalazi operatora i promoter. Osim toga, 1969. godine, bila je dodijeljena svom čistom DNA fragment koji sadrži Lac 1 promotor i potpuno slijed operatera, lac Z i lac Y. fragment U studiji je utvrđeno da je značajnu ulogu u interakciji multimeric proteina DNK pripada simetrične strukture - palindrom . Operator lac-operon njihovih sadašnjih 26. Istovremeno, njih 14, su različiti specifičnost. Različite lance čitaju isti, ali u suprotnom smjeru. Palindrom identifikovani u promoter dio i interakciju sa kompleksom cAMP-CAP.