Operon - hva er dette?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Operonet Modellen ble først foreslått av J. Monod og F. Jacob. I 1961 undersøkte de prosessene som er assosiert med utvikling av E. coli-celler. Spesielt studerte vi mekanismene som kontrollerer DNA-segmenter som koder for melkesukker (laktose).

beskrivelse

Monod og Jacob foreslått en ordning koordinert styring av de strukturelle delene av DNA. Forskerne ga den navnet "operon". схемы следующий. Prinsippet for driften av kretsen er som følger. Arrangement gruppe av DNA-sekvenser som koder for polypeptider som er nært tilknyttet hverandre operativt styrt av to elementer. Den første er kontrolleren, og den andre - føreren. Den sistnevnte er representert nukleotidsekvensen som grenser til kontrollerte strukturelle deler. Hvis protein-kompressor, dens tilslutning til operatøren vil blokkere DNA-transkripsjonsenheter som virker som et kontrollprodukt. Dette, i sin tur, er en forutsetning for dannelsen av steriske hindringer for RNA-polymerase-forbindelse til en bestemt del av promoteren. Sistnevnte er nødvendig for å initiere transkripsjon. Andre utbygginger vil være tilfelle dersom regulatoren fungerer apoinduktor. I denne situasjon, vil dens forbindelse til operatøren skape betingelser for transkripsjon.

spesifisitet

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operonet - en DNA-sekvens som består av tett bundet kodende regioner, promoter og operator. Styre-elementet kan være plassert ved siden av det, eller i en viss avstand fra den. Operatøren er ofte mellom strukturelle områder og promoter. Det er lavmolekylære substanser, som kan styres operon. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Dette, i særdeleshet, effektorene som induserer eller krepressorami strukturelle deler som inngår i kretsen.

klassifisering

Er indusert eller undertrykt operon. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Den avhenger av naturen av den innvirkning på deres aktivitet av effektormolekyler. Vi induserte strukturer den forener seg med repressoren ved å blokkere binding til operatøren. Følgelig er det oppstår hindringer for transkripsjon av de strukturelle delene. называется негативной. En slik regulering er kalt negative operonene. Imidlertid kan konstruksjonen bli indusert av den positive kontroll. I dette tilfellet binder effektor til et regulatorisk proteinmolekyl, som aktiverer apoinduktor. Blir med operatøren, gjør det at transkripsjon. Disse styretyper opptrer og respekt trykt strukturer. Hvis den negative regulering, effektor, som opptrer som corepressor, forbundet med en inaktiv repressor og aktiverer den. Som et resultat av dette sistnevnte får evnen til å forankre med operatøren, og dermed blokkerer transkripsjon. Dersom den positive kontrollen, binding oppstår med aktiv apoinduktorom. Dette komplekset kan ikke kobles til operatøren. Følgelig er konstruksjonsdelene ikke transkribert.

funn

I den negative kontroll, og dermed effektor binder repressoren, forårsaker inaktivering eller aktivering. Følgelig er indusert eller undertrykket transkripsjon av operon. I tilfelle av en positiv kontroll, blir forbindelse laget for å apoinduktoru. Denne prosessen tillater eller blokkerer transkripsjon. Resultatet er avhengig av den form som erverver apoinduktor når den er festet til effektoren.

Strukturen av operon E.coli

I E. coli er det en struktur som har evnen til å fermentere laktose. Det omfatter promotoren og operatoren tre strukturelle DNA-delen. Koding eksponerte gengalaktozidaza enzymene galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. For hver av dem har sin egen genet. Operonet inneholder deler lacZ, lac A, lac Y. Origin koder gengalaktozidazu katalysering av laktose til glukose og galaktose. Lac Y samvirker med galaktozidpermeazoy. Dette enzymet gir for transport av forskjellige sukkerarter. Lac En koder tiogalaktozidtransatsetilazu. Dens rolle, derimot, er ikke klart i ferd med avhending av melkesukker. Typisk er alle av proteinene som finnes i cellene av Escherichia coli i spormengder. Imidlertid, når de dyrkes i sitt miljø, karakterisert ved at den eneste karbon- og energikilde virker laktose, enzymer antallet øker 1000 ganger.

konstituerende syntese

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Laktose-operonet inneholder en strukturell del lac 1. De kodede undertrykker protein. I den aktive tilstand, er det en tetramer, som er dannet av fire eksemplarer del lac 1 - et polypeptid som omfatter en 360 aminosyrer. Celler med endringer i dette genet på syntese av proteiner som er kodet konstitutive lacZ, Y og A. I dette tilfelle dette er mulig hvis det er ikke bare mutasjoner i repressor, men i setningen. Slike endringer er alltid cis-dominant. Dette skyldes det faktum at operatøren, i motsetning til en repressor, kan påvirkes av muligheten for transkripsjon bare når den er plassert i umiddelbar nærhet til promoteren. Hvis den finnes i de celleinduserte forbindelser, kommer de med en operatør i konkurransen om repressormolekyl.

inductors

De kan være ulike sammenhenger. Laktose virker både som en inducer og som et substrat. I normale celler og i fravær av induserte gjenværende enzymaktivitet av forbindelsene gir mulighet for inntrengning av laktose i mindre mengder. Som et resultat av den katalytiske reaksjonen laktosen omdannet til allolactose. Han på sin side binder seg til repressor og provoserer den fra å bli koblet fra operatøren. Dette gjør det mulig for RNA-polymerase til promoteren dokken. Dette vil starte transkripsjonen av lac Z, A og Y. Forbindelser som virker bare som induktorer, IPTG og TMG blir anvendt for å studere kontrollen av et laktose operon.

Bekreftende aksjonselementer

Deres identifikasjon er forårsaket diauksiey. Essensen av dette fenomenet er at utnyttelsen av laktose begynner først etter bruk av alle tilgjengelige glukose i mediet. Diauksiya - en av de manifestasjoner av katabolittrepresjon. Denne effekten er kjent fra glukose 40s. forrige århundre. Den uttrykkes i E. coli manglende evne til å nedbryte forskjellige karbohydrater i nærvær av glukose. Hun på sin side fungerer som en mer effektiv energikilde.

Mekanismen av virkningen

Det kan tyde Pastan og Perlman. De fant de to elementene som er transkribert lac- operon. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Dette er et lite molekyl effektor - cAMP (adenosin cyklisk monofosfat) og aktivator proteinkatabolisme ATS. I eukaryoter, den første virker som en formidler av hormon virkning. Det ble funnet at tilsetningen av cAMP til E. coli-celler, som vokser i et miljø med nærvær av glukose, bremser dens hastighet, men det er fjernet katabolisk represjon. Dette, i sin tur, bevirker muligheten av ekspresjonen av lac-operonet i samtidig nærvær av glukose og laktose. Etter en tid har vært en invers sammenheng. Aktiviteten av enzymet cAMP-syntese blir inhibert av glukose.

konklusjon

Transkripsjon av operonet er under dobbel kontroll - negativ og positiv. CAP-cAMP-komplekset gjør det mulig for RNA-polymerase for å koble til templat-DNA før behandling. For tiden tydet forskere den fullstendige nukleotid-kjeden av det regulerende område av lac-operon, i hvilken det finnes en operatør og promoter. Videre i 1969 ble hun tildelt sin rent DNA-fragment som inneholder lac-1 promoter og fullt-operatorsekvens, lac Z og lac Y. fragment I undersøkelsen ble det funnet at en betydelig rolle i interaksjonen av multimere proteiner med DNA som tilhører symmetriske strukturer - palindrom . Lac-operonet operatør av deres nåværende 26. Samtidig er 14 av dem er forskjellig spesifisitet. Forskjellige kjeder de leser det samme, men i motsatt retning. Palindrome identifisert i promotordelen og samvirker med et kompleks av cAMP-CAP.