Operon – co to jest?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Model operon została zaproponowana przez J. Monod i F. Jacob. W 1961 badali procesy związane z rozwojem komórek E. coli. W szczególności badano mechanizmów kontrolujących segmenty DNA kodujące cukier mlekowy (laktozę).

opis

Monod i Jacob proponowany schemat skoordynowanego sterowania z kształtowników DNA. Naukowcy nadali mu nazwę „operon”. схемы следующий. Zasada działania układu jest następująca. grupa układ sekwencji DNA kodujących polipeptydy, które są ściśle połączone ze sobą funkcjonalnie kontrolowany przez dwa elementy. Pierwszym z nich jest regulator, a drugi – operator. Ta ostatnia reprezentuje sekwencję nukleotydową w sąsiedztwie kontrolowanej części konstrukcyjnych. Jeśli białko kompresora jego przyleganie do operatora blokuje jednostek transkrypcji DNA działa jako produkt kontrolny. To, z kolei, jest warunkiem wstępnym dla formacji przeszkód przestrzennych dla związku polimerazy RNA określonej części promotora. Ten ostatni jest to konieczne do zainicjowania transkrypcji. Inne zmiany będą mieć miejsce w przypadku, gdy regulator działa apoinduktor. W tej sytuacji, jej połączenie z operatorem stworzy warunki do transkrypcji.

specyficzność

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon – sekwencja DNA, która składa się z połączonej ściśle regiony kodujące, promotora i operatora. Element sterujący może być ustawiony obok niego i w pewnej odległości od niego. Operator często pomiędzy miejscami strukturalnych i promotora. Są niskocząsteczkowe substancje, które mogą być kontrolowane operon. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. To w szczególności efektorowe, które są induktorami lub krepressorami sekcje strukturalne zawarte w obwodzie.

klasyfikacja

Jest indukowane lub stłumione operon. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. To zależy od charakteru wpływu na ich aktywność cząsteczek efektorowych. Mamy indukowane struktur łączy represor poprzez blokowanie wiązania dla operatora. W związku z tym istnieją przeszkody w transkrypcji sekcjach strukturalnych. называется негативной. Taka regulacja jest nazywany negatywne operonów. Jednakże, struktura może być wywołane przez kontrolę pozytywną. W tym przypadku, efektorowe wiąże się z cząsteczką białka regulacyjne, aktywowanie swojego apoinduktor. Łączenie operatora, pozwala na transkrypcję. Te rodzaje sterowania działają i szacunek stłumione struktur. Jeśli negatywnej regulacji efektorowych, działając jako corepressor połączony z nieaktywnym represor i aktywuje go. W rezultacie, te ostatnie uzyskuje zdolność do dokowania z operatorem, które blokują transkrypcję. Jeżeli kontrola pozytywna wiązanie zachodzi z aktywnym apoinduktorom. Kompleks ten nie może być połączona z operatorem. W związku z tym, części konstrukcyjne nie są zapisywane.

odkrycia

W kontroli ujemnej, a tym samym wiąże się represor efektorowych, powodując dezaktywację lub aktywacji. Zgodnie z tym, indukowana lub stłumiona transkrypcji operonu. W przypadku pozytywnej kontroli, podłączenie się do apoinduktoru. Proces ten umożliwia lub blokuje transkrypcję. W zależności od tego, która z postaci uzyskuje apoinduktor jeśli przyłączone do tego efektora.

Struktura E. coli operonu

E. coli jest struktura mająca zdolność do fermentacji laktozy. Obejmuje on promotora i operatora trzy części DNA strukturalnym. Kodowanie odsłonięte gengalaktozidaza enzymami galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Dla każdego z nich ma swój własny gen. Operon ten zawiera lac lac Z, A, Lac Y. Pochodzenie koduje gengalaktozidazu katalizowania laktozę do glukozy i galaktozy. Lac Y współdziała z galaktozidpermeazoy. Enzym ten zapewnia transport różnych cukrów. Lac koduje tiogalaktozidtransatsetilazu. Jego rola, jednak nie jest jasne, w procesie zbywania cukru mlecznego. Typowo, wszystkie białek w komórkach Escherichia coli w ilościach śladowych. Jednakże, gdy rośnie w środowisku, w którym jedynym źródłem węgla i energii działa laktoza, rośnie liczba enzymów 1000 razy.

Synteza konstytutywny

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Operon laktozowy zawiera części strukturalnej lac 1. Są one kodowane białko represora. W stanie aktywnym, jest tetramerem, która jest utworzona z czterech egzemplarzach część lac 1 – polipeptydu zawierającego 360 aminokwasów. Komórki ze zmian w tym genie na syntezy konstytutywnych białek kodowanych lac z, y oraz A. W tym przypadku, jest możliwe, gdy jest nie tylko mutacje represora, ale w komunikacie. Takie zmiany są zawsze cis dominujący. Wynika to z faktu, że operator w porównaniu z represorem, może wpływać na możliwości transkrypcji tylko wtedy, gdy znajduje się w bliskiej odległości od promotora. Jeśli są obecne w związkach komórek wywołanej pochodzą z operatorem w konkursie cząsteczki represora.

dławiki

Mogą być różne połączenia. Laktoza działa zarówno jako induktor, jak i podłoża. W normalnych komórkach i w nieobecności indukowanej aktywności resztkowej enzymu związków zapewnia możliwość penetracji laktozy w niewielkich ilościach. W wyniku reakcji laktoza katalitycznego przekształca allolactose. On z kolei wiąże się z represorem i prowokuje go przed odłączony od operatora. Pozwala to polimerazy RNA do doku promotora. To rozpocząć transkrypcję lac Z, A i Y. związki, które działają tylko jako induktory, IPTG i TMG stosowane do badania ograniczania operonu laktozy.

Elementy akcji afirmatywnej

Ich identyfikacja jest spowodowane diauksiey. Istotą tego zjawiska jest to, że wykorzystanie laktozy zaczyna się dopiero po wykorzystaniu wszystkich dostępnych glukozy w pożywce. Diauksiya – jeden z przejawów represji katabolicznej. Efekt ten jest znany od lat 40. glukozy. ubiegłego wieku. Jest on wyrażony w E. coli niemożności katabolizują różnych węglowodanów w obecności glukozy. Ona z kolei działa jako bardziej efektywne źródła energii.

Mechanizm efektu

To może odszyfrować Pastan i Perlman. Odkryli, że te dwa elementy są przepisywane LAC- operon. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. To jest małą cząsteczką efektora – cAMP (cyklicznego monofosforanu adenozyny) i białka aktywatora katabolizm ATS. W organizmach eukariotycznych, pierwszy działa jako mediator działania hormonów. Stwierdzono, że dodatek cAMP z komórek E. coli, rosnące w środowisku w obecności glukozy, hamuje jego szybkości, ale jest usunięty katabolicznej represji. To z kolei powoduje, że możliwości ekspresji operonu lac, przy jednoczesnej obecności glukozy i laktozy. Po pewnym czasie został odwrotna zależność. Aktywność syntezy cAMP enzymu jest hamowane przez glukozę.

wniosek

Transkrypcji operonu jest pod kontrolą – podwójny negatywne i pozytywne. Kompleks CAP-cAMP umożliwia polimerazie RNA do łączenia się z matrycowym DNA przed obróbką. Obecnie naukowcy odczytano kompletny łańcuch nukleotydów w regionie regulatorowym operonu lac, w którym znajduje się operator i promotora. Ponadto, 1969 wyodrębniono czysty DNA zawierający fragment lac 1 pełni promotora i operatora sekwencji i fragment lacZ lac Gdy Y. Badania wykazały, że istotną rolę w interakcji multimerycznych białek z DNA posiada symetryczną strukturę – Palindromy , Operator lac operonu ich obecnej 26. W tym samym czasie, 14 z nich różni się swoistości. Różne łańcuchy czytają to samo, ale w przeciwnym kierunku. Palindrom określone w części promotora i interakcję z kompleksem cAMP-CAP.