Оперон - Што е тоа?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Оперон модел за првпат беше предложена од страна на Ј Monod и Ф. Јаков. Во 1961 година тие испитуваат процесите поврзани со развојот на клетките на E. coli. Во особено ние проучувале механизмите контролирање на ДНК сегменти го кодира шеќер млеко (лактоза).

опис

Monod и Јаков предложи шема координирана контрола на структурните делови на ДНК. Научниците го даде името "оперон". схемы следующий. Принципот на работа на колото е како што следува. Уредување група на ДНК секвенци шифрира полипептиди кои се тесно поврзани едни со други оперативно контролирана од страна на два елементи. Првиот е на контролорот, а вториот - на операторот. Последново е претставен нуклеотидна секвенца во непосредна близина на контролирани структурни делови. Ако протеини компресор, приврзаноста кон операторот ќе го блокира ДНК транскрипција единици делува како производ контрола. Оваа, пак, е предуслов за формирање на просторната пречки за РНК полимераза соединение за да се одреден дел на промоторот. Последново е потребно да се иницира транскрипција. Други настани ќе биде случај, ако регулаторот акти apoinduktor. Во оваа ситуација, нејзината врска со оператор ќе се создадат услови за транскрипција.

специфичност

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Оперон - ДНК секвенца која е составена од тесно поврзани кодирање региони, промотор и оператор. Контролирање елемент може да биде поставен до него или на одредена далечина од него. Операторот е често меѓу структурните сајтови и промотор. Постојат ниска молекуларна супстанции, кои може да се контролира оперон. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Ова, особено, на ефектори кои се индуктори или krepressorami структурни делови вклучени во коло.

класификација

Се предизвикани или потиснати оперон. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Тоа зависи од природата на влијание врз нивната активност на ефекторни молекули. Ние предизвикана структури што се приклучува на репресорот со блокирање обврзувачки за операторот. Соодветно на тоа, постојат пречки за транскрипција на структурните делови. называется негативной. Таквата регулатива се нарекува негативен operons. Сепак, структурата може да биде предизвикана од страна на позитивна контрола. Во овој случај, на ефекторни се врзува за протеините молекула регулаторни, активирање на своите apoinduktor. Состави на операторот, што им овозможува на транскрипција. Овие видови на контрола дејствува и почитување потиснати структури. Ако негативни регулатива, ефекторни, дејствувајќи како корепресор, поврзан со неактивни репресорот и го активира. Како резултат на тоа, таа се стекнува со способноста да приклучете со операторот, со што се блокира транскрипција. Ако позитивна контрола, им се случува со активен apoinduktorom. Овој комплекс не може да се поврзе на операторот. Како резултат на тоа, структурни делови не се транскрибирани.

наодите

Во негативна контрола, со што ефектор се врзува на репресорот, предизвикувајќи деактивирање или активирање. Соодветно на тоа, предизвикани или потисната транскрипција на оперон. Во случај на позитивна контрола, врската е направен за да apoinduktoru. Овој процес им овозможува или блокови транскрипција. Резултатот зависи од формата што добива apoinduktor кога во прилог на ефектор.

Структурата на E.coli на оперон

Во E. coli постои структура имаат способност да ферментира лактоза. Тоа вклучува на промотор и оператор три структурни ДНК дел. Кодирање изложени gengalaktozidaza ензими galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. За секој од нив има свој ген. На оперон вклучува делови Lac Z, Lac А, Lac Y. потекло енкодира gengalaktozidazu катализира лактоза во гликоза и галактоза. Lac Y се поврзува со galaktozidpermeazoy. Овој ензим обезбедува транспорт на различни шеќери. Lac A енкодира tiogalaktozidtransatsetilazu. Нејзината улога, сепак, не е јасно во процесот на отстранување на млеко шеќер. Обично, сите протеини се најде во клетките на Escherichia coli во трагови. Сепак, кога расте во својата средина, каде што единствен јаглерод и извор на енергија делува лактоза, ензими бројот расте 1000 пати.

конститутивен синтеза

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Лактоза оперон вклучува структурни дел Lac 1. Тие кодирани репресорот протеин. Во активната состојба, тоа е тетрамер, која е формирана од четири копии дел Lac 1 - полипептид кој што содржи 360 амино киселини. Клетки со промени во овој ген на синтеза на протеини кодирани конститутивна lac Z, Y и А. Во овој случај, тоа е можно ако има не само мутации во репресорот, но во соопштението. Ваквите промени се секогаш цис-доминантна. Ова се должи на фактот дека на операторот, што е спротивно на репресор, може да биде под влијание на можноста за транскрипција само кога се наоѓа во близина на промотор. Доколку се присутни во мобилен индуцирана соединенија, тие доаѓаат со оператор во конкуренција за молекулата на репресорот.

намотки

Тие можат да бидат различни врски. Лактоза делува и како индуктор и како супстрат. Во нормални клетки и во отсуство на индуцирана остаток на ензимската активност на соединенијата дава можност на пенетрација на лактоза во мали количини. Како резултат на каталитичка реакција на лактоза се трансформира во allolactose. Тој, пак, се врзува на репресорот и тоа предизвикува да бидат исклучени од операторот. Ова им овозможува на РНК полимераза на промотор држач. Ова ќе започне на транскрипцијата на lac Z, A и Y. Соединенија дејствуваат само како намотки, IPTG и TMG се користи за проучување на контрола на лактоза оперон.

Афирмативна акција елементи

нивната идентификација е предизвикана diauksiey. Суштината на овој феномен е дека користењето на лактоза започнува само по користење на сите расположливи гликоза во медиум. Diauksiya - една од манифестациите на catabolite репресија. Овој ефект е познат уште од 40-тите години на гликоза. на минатиот век. Тоа е изразено во E. coli неможноста да catabolize јаглехидрати различни во присуство на гликоза. Таа, пак, делува како повеќе ефикасен извор на енергија.

Механизмот на дејство

Тоа може да се дешифрира Pastan и Перлман. Тие се резултат на два елементи кои се транскрибирани lac- оперон. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Оваа е мала молекула ефекторни - cAMP (циклична аденозин монофосфат) и активатор протеински катаболизам ATS. Во еукариоти, првиот делува како посредник на хормонската активност. Се покажа дека додавањето на cAMP на E. coli клетки, расте во средина со присуство на гликоза, забавува брзината, но тоа е отстранета catabolic репресија. Ова, пак, предизвикува можноста за изразување на Lac-оперон во истовремено присуство на гликоза и лактоза. По некое време е обратен однос. На активност на синтезата на ензимот cAMP е инхибирана од гликоза.

заклучок

Транскрипција на оперон е под двојна контрола - негативни и позитивни. CAP-камп комплекс овозможува на РНК полимераза да се поврзете со ДНК дефиниција пред обработка. Во моментов, научниците дешифрирал целосна нуклеотидни синџир на регулаторниот регион на Lac-оперон, во која е оператор и промотор. Покрај тоа, во 1969 година, таа беше доделен својата чиста ДНК фрагмент содржи lac 1 промотор и целосно секвенца оператор, lac Z и lac Ј фрагмент Во студијата беше откриено дека значајна улога во интеракцијата на мултимерни протеини со ДНК припаѓа симетрични структури - палиндром . Операторот на Lac-оперон на нивната сегашна 26. Во исто време, 14 од нив се различни специфичност. Различни синџири тие читаат на истиот, но во спротивна насока. Палидром идентификувани во делот на промотор и во интеракција со комплекс на cAMP капа.