Operon - što je to?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Model operon prvi je iznio J. Monod i F. Jacob. Godine 1961. su ispitali procese povezane s razvojem stanica E. coli. Posebno se proučavali mehanizmima DNA segmente koji kodiraju mliječni šećer (laktoza).

opis

Monod i Jacob predložio shema koordiniranu kontrolu strukturnih dijelova DNA. Znanstvenici su ga nazvali „plazmida”. схемы следующий. Princip rada kruga je kako slijedi. Raspored skupina sljedova DNA koji kodiraju polipeptide koji su usko povezane međusobno upravlja u dva elementa. Prvi je kontroler, a drugi - operator. Potonji je predstavljen nukleotidnu sekvencu koja graniči sa kontroliranim strukturnih dijelova. Ako na protein-kompresora, njezino poštivanje operater će blokirati transkripcije jedinice DNK djeluje kao upravljačka proizvod. To je, pak, što je preduvjet za nastanak prostorna prepreka za RNA polimerazu spoja na određeni dio promotora. Potonji je potrebno za inicijaciju transkripcije. Ostala događanja će biti slučaj, ako regulator djeluje apoinduktor. U tom slučaju, njegova veza s operatorom će stvoriti uvjete za prepisivanje.

specifičnost

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon - DNA sekvencu koja se sastoji od blisko povezane kodirajuće regije, promotor i operatera. Kontroliranje elementa može biti smješten pokraj njega ili na određenoj udaljenosti od njega. Operater je često između strukturnih mjesta i promotor. Postoje niske molekularne tvari, koje mogu biti kontrolirani plazmida. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. To, naročito, djelovatelji koje induciraju ili krepressorami strukturnih dijelova uključeni u krug.

klasifikacija

Inducirana ili potisnuti plazmida. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. To ovisi o prirodi utjecaja na njihove aktivnosti efektorskih molekula. inducirana Mi strukture se pridruži represor blokiranje vezivanja operatoru. Prema tome, postoje prepreke za transkripciju strukturnih dijelova. называется негативной. Takva regulacija se zove negativna operona. Međutim, struktura može biti inducirana pozitivne kontrole. U tom slučaju, sredstva za povećanje veže za regulatorne molekula proteina, aktivira svoj apoinduktor. Ulazak operatora, omogućuje prepisivanje. Ove vrste kontrole djeluju i poštovanje potisnuti strukture. Ako je negativna regulacija, sredstva za povećanje, djelujući kao kosupresori, povezan s neaktivnom repressor i aktivira. Kao rezultat toga, potonji stječe sposobnost pristati s operatorom, čime se blokira transkripciju. Ako pozitivne kontrole, obvezujući se događa s aktivnim apoinduktorom. Ovaj kompleks se ne može spojiti na operatera. Prema tome, strukturni dijelovi ne prepisuju.

nalazi

U negativnoj kontroli, čime efektor veže represor, uzrokuje inaktivaciju ili aktivacije. Prema tome, potisnula inducirani ili transkripciju operona. U slučaju pozitivne kontrole, veza je napravljen na apoinduktoru. Ovaj proces omogućuje ili blokira transkripciju. Rezultat ovisi o obliku koji stječe apoinduktor kad se spoji na efektora.

Struktura operon E.coli

E. coli je struktura koja ima sposobnost da fermentira laktozu. To uključuje promotor i operator tri dijela strukturne DNA. Kodiranje izloženi gengalaktozidaza enzima galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Za svaki od njih ima svoj gen. Kod plazmida sadrži dijelove lac Z, A, Lac lac Y. Porijeklo kodira gengalaktozidazu katalizirati laktoze u glukozu i galaktozu. Lac Y interakciju s galaktozidpermeazoy. Ovaj enzim osigurava prijevoz različitih šećera. Lac kodira tiogalaktozidtransatsetilazu. Njegova je uloga, međutim, nije jasno u procesu zbrinjavanja mliječnog šećera. Tipično, sve proteine nalaze u stanicama E. coli u tragovima. Međutim, kada se uzgaja u svom okruženju, pri čemu je jedina izvora ugljika i energije djeluje laktozu, enzima broj raste 1000 puta.

konstitutivni sinteza

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Laktoza operon ima strukturnu dio lac 1. Oni kodira represor protein. U aktivno stanje, što je tetramer koji je oblikovan od četiri kopije dio lac 1 - polipeptid koji sadrži 360 aminokiselina. Stanice 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 repressor, ali u priopćenju. Takve promjene su uvijek cis-dominantan. To je zbog činjenice da je operater, za razliku od repressor, može utjecati na mogućnost transkripcije samo kad se nalazi u neposrednoj blizini promotora. Ako su prisutni u spojevima stanica izazvane, oni dolaze s operatorom u konkurenciji za represore molekule.

induktori

Oni mogu biti različite veze. Laktoza djeluje i kao induktora, a kao supstrat. U normalnim stanicama i u odsutnosti enzimske aktivnosti inducirane preostali spojeva pruža mogućnost penetracije laktoze u malim količinama. Kao rezultat katalitičkog reakcijske laktoze se pretvara u allolactose. On je, pak, veže se za repressor i izaziva bude isključen iz operatora. To omogućuje RNA polimeraze na promotora pristaništa. To će pokrenuti transkripciju lac Z, A i Y. spojeva koji djeluju samo kao induktori, TG i TMG se koriste za proučavanje kontrolu nad laktoze plazmida.

Pozitivne elemente akcijske

Njihova identifikacija je uzrokovana diauksiey. Suština tog fenomena je da je uporaba laktoze počinje tek nakon korištenja svih raspoloživih glukoze u mediju. Diauksiya - jedna od manifestacija catabolite represije. Ovaj efekt je poznat iz 40-glukoze. prošlog stoljeća. Izražava se u E. coli nemogućnosti catabolize ugljikohidrata različite u prisutnosti glukoze. Ona je, pak, djeluje kao učinkovitijim izvora energije.

Mehanizam učinka

To bi mogao dešifrirati Pastan i Perlman. Pronašli su dva elementa koja su prepisane lac- plazmida. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. To je mala molekula djelovatelju - cAMP (ciklički adenozin monofosfat) i aktivator katabolizam proteina ATS. Kod eukariota, prvo se ponaša kao medijator hormona djelovanja. Utvrđeno je da dodatak cAMP u E. coli stanice, rastu u okruženju s prisutnosti glukoze, usporava brzinu, ali je uklonjena katabolički represiju. To je, pak, uzrokuje mogućnost ekspresije lac operona-u istovremenom prisustvu glukoze i laktoze. Nakon nekog vremena je bio obrnut odnos. Aktivnost sinteze enzima cAMP inhibirana glukoze.

zaključak

Transkripcija plazmida pod dvostrukom kontrolom - negativni i pozitivni. CAP-cAMP kompleks omogućuje RNA polimeraze za spajanje templatnoj DNA prije obrade. Trenutno, znanstvenici dešifrirali kompletan nukleotida lanac regulatorne regije lac-plazmida, u kojem se nalazi operator i promotor. Osim toga, 1969. godine, što je dodijeljeno čistom DNA fragment koji sadrži lac 1 promotor i potpuno operatorske sekvence, Lac Z i lac Y. fragment U studiji utvrđeno je da značajnu ulogu u interakciji multimerne proteine s DNA pripada simetrične strukture - palindrom , Lac-operon operater njihove sadašnjosti 26. U isto vrijeme 14 od njih su različite specifičnosti. Različite lanci čitaju isti, ali u suprotnom smjeru. Palindrom koji su prikazani u dijelu promotora i interakciju s kompleksom cAMP-CAP.