Operon - kaj je to?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Operon model je bil z J. Mondu in F. Jakoba najprej predlagal. Leta 1961 so preučili procese, povezane z razvojem celic E. coli. Še posebej smo raziskovali mehanizme kontrolne DNK segmenta, ki kodirajo za sladkor mleko (laktozo).

opis

Monod in Jacob predlagala shemo usklajenega nadzora strukturnih odsekov DNK. Znanstveniki so mu dali ime "operon". схемы следующий. Princip delovanja vezja je, kot sledi. Razporeditev skupine zaporedij DNA, ki kodirajo polipeptide, ki so tesno povezane med seboj z dvema elementoma operativno nadzorovana. Prvi je krmilnik, in drugi - upravljavec. Slednje predstavlja nukleotidno zaporedje, ki je poleg kontroliranih strukturne dele. Če proteinske-kompresorja, njeno spoštovanje operaterja bo blok transkripcijske enote DNA deluje kot produkt kontrole. To pa je predpogoj za formiranje steričnih ovir za RNA polimerazo spojine na določen del promotorja. Slednje je potrebna za začetek transkripcije. Drugi dogodki se bo zgodilo, če regulator deluje apoinduktor. V tem primeru, bo njegova povezava z operaterjem ustvariti pogoje za prepis.

specifičnost

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon - sekvenco DNA, ki je sestavljena iz tesno vezane kodirne regije, promoter in operaterjem. Kontrolni element je lahko postavljen ob njej ali na določeni razdalji od njega. Operater je pogosto med strukturnimi mest in promotorja. Obstajajo nizkomolekularnih snovi, ki se lahko nadzoruje operon. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. To zlasti efektorji ki inducirajo ali krepressorami strukturnih delov vključen v vezju.

razvrstitev

Je povzročil ali zatrta operon. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. To je odvisno od narave vpliva na njihovo dejavnost efektor molekul. povzročene smo struktur, da se pridruži represor z blokado vezave na operaterja. Zato pa obstajajo ovire za transkripcijo strukturnih odsekov. называется негативной. Takšna ureditev se imenuje negativne operonov. Vendar pa se struktura povzročeno s pozitivno kontrolo. V tem primeru je efektor veže na regulativnim proteinske molekule, aktiviranjem apoinduktor. Vstop operaterja, omogoča prepis. Te vrste nadzora delujejo in spoštovanje zatrta struktur. Če je negativna regulacija, efektor, ki deluje kot corepressor, povezan z neaktivno represorju in jo aktivira. Kot rezultat, slednji pridobi sposobnost pristane z operaterjem, tako blokiranje transkripcijo. Če pozitivne kontrole, veže se zgodi z aktivnim apoinduktorom. Ta kompleks ne more biti povezan z operaterjem. Zato so strukturni odseki niso prepisan.

ugotovitve

V primerjavi z negativno kontrolo, s čimer efektor veže represorskih, povzroči inaktivacijo ali aktivacijo. V skladu s tem povzročene ali zatirajo transkripcijo operon. V primeru pozitivne kontrole, je povezava do apoinduktoru. Ta proces omogoča ali bloki prepis. Rezultat je odvisen od oblike, ki pridobi apoinduktor, kadar je priključen na efektor.

Struktura Plazmidi E.coli

V E. coli je strukturo, ki ima sposobnost, da fermentirati laktozo. To vključuje promotor in operater tri strukturne DNA odsek. Kodiranje izpostavljenih gengalaktozidaza encimov galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Za vsako od njih ima svoj gen. Plazmidi vključuje odseki lac Z, Lac A, lac Y. Izvor kodira gengalaktozidazu katalizirajo laktoze v glukozo in galaktozo. Šelak je Y komunicira z galaktozidpermeazoy. Ta encim omogoča prevoz različnih sladkorjev. Lac kodira tiogalaktozidtransatsetilazu. Njena vloga pa ni jasno, v procesu odstranjevanja mlečni sladkor. Značilno je, da vsi beljakovin v celicah Escherichia coli v sledovih. Vendar, če bo gojena v okolju, kjer je edini ogljika in vir energije deluje laktozo, encimi število raste 1000-krat.

sestavni sinteza

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Laktoza operon vključuje strukturni del Lac 1. kodiranja represorsko protein. V aktivnem stanju, je tetramer, ki je tvorjen iz štirih izvodov odsek lac 1 - polipeptid, ki obsega 360 aminokislin. Celice s spremembami tega gena za sintezo konstitutivnih beljakovin kodiran lac Z, Y in A. V tem primeru je to mogoče, če je ne le mutacije v represorju, vendar v izjavi. Takšne spremembe so vedno cis-dominantna. To je posledica dejstva, da je subjekt, v nasprotju z represorju, lahko vplivajo na možnost prepisovanja le, če se nahajajo v neposredni bližini promotorja. Če prisotne v spojinah celicami inducirane, prihajajo z operaterja pri tekmovanju za molekule represorskim.

induktorji

Ti so lahko različne povezave. Laktoza deluje kot induktor in kot substrat. V normalnih celicah in v odsotnosti inducirane encimske aktivnosti spojin predvideva možnost prehajanja laktoze v manjših količinah. Kot rezultat katalitične reakcije laktoze se pretvori v allolactose. On, po drugi strani, se veže na represorju in ga izziva ne bi odklopi od operaterja. To omogoča RNA polimeraze na promotor dok. To bo začetek transkripcije lac Z, A in Y. sestavin, ki delujejo samo kot induktorji, IPTG in TMG se uporablja za preučevanje nadzor laktoze operon.

Pozitivne akcijske elemente

Njihova identifikacija povzroča diauksiey. Bistvo tega pojava je, da je uporaba laktoze se začne šele po uporabi vseh razpoložljivih glukoze v mediju. Diauksiya - ena od manifestacij katabolitno represije. Ta učinek je znan iz glukoze v 40-ih letih. prejšnjega stoletja. To je izražen v E.coli nezmožnosti katabolizira ogljikove hidrate različne v prisotnosti glukoze. Ona, po drugi strani deluje kot bolj učinkovit vir energije.

Mehanizem učinka

To bi lahko dešifrira Pastan in Perlman. Našli so dve elemente, ki so prepisana lac- operon. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. To je majhna molekula efektor - cAMP (ciklični adenozin monofosfat) in aktivator razgradnjo beljakovin ATS. Pri evkariontih, prvi deluje kot posrednik delovanja hormona. Ugotovljeno je bilo, da dodajanje cAMP v E. coli celice, ki rastejo v okolju s prisotnostjo glukoze, zavira njegovo hitrost, vendar pa se odstrani katabolno represijo. To pa povzroči, da je možnost izražanja lac-operon v hkratni prisotnosti glukoze in laktoze. Čez nekaj časa je v obratnem sorazmerju. Aktivnost sintezo encima cAMP inhibirana z glukozo.

zaključek

Prepis operon je pod dvojnim nadzorom - negativna in pozitivna. CAP-cAMP kompleks omogoča RNA polimeraze povezati s šablonsko DNA pred obdelavo. Trenutno znanstveniki dešifrirati celotno nukleotidno verigo regulativnega regije LAK-operon, v katerem je operater in promotor. Še več, leta 1969, je bila dodeljena čisti fragment DNA, ki vsebuje lac 1 promotor in popolnoma sekvenco operater, lac Z in lac Y. fragment V študiji je bilo ugotovljeno, da pomembno vlogo pri interakciji multimeričnih proteinov z DNA pripada simetrični struktur - palindrom . Operater LAC-operon na njihovo sedanjo 26. Hkrati 14 od njih so različne specifičnosti. Različne verige berejo enako, vendar v obratni smeri. Palindrom opredeljena v promotorja delu in interakcijo z kompleksa cAMP-SKP.