Operon - çfarë është kjo?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. modeli operon u propozua fillimisht nga J. Monodit dhe F. Jakobit. Në vitin 1961 ata ekzaminuar proceset që lidhen me zhvillimin e qelizave E. coli. Në veçanti ne studiuar mekanizmat kontrolluese segmentet DNA qe kodon sheqer qumështi (lactose).

përshkrim

Monod dhe Jakobi propozoi një skemë bashkërenduar kontrollin e seksioneve strukturore të ADN-së. Shkencëtarët ia dha emrin "operon". схемы следующий. Parimi i funksionimit të qark është si më poshtë. grup rregullim i sekuencave DNA qe kodon polypeptides se janë të lidhur afër me njëra-tjetrën të kontrolluara operativisht nga dy elemente. E para është kontrollues, dhe e dyta - operatori. Ky i fundit është përfaqësuar nukleotide sekuencen ngjitur me porcione strukturore të kontrolluara. Nëse proteina-kompresor, aderimin e saj në operatorin do të bllokojë njësitë e transkriptimit të ADN-së vepron si një produkt të kontrollit. Kjo, nga ana tjetër, të është kusht për formimin e pengesave sterike për komponimi polimerazës ARN me një pjesë të veçantë të nxites. Ky i fundit është e nevojshme për të iniciuar transkriptimin. Zhvillime të tjera do të jetë rasti, nëse rregullatori vepron apoinduktor. Në këtë situatë, lidhjen e saj me operatorin do të krijojë kushtet për transkriptimin.

specifikim

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon - një sekuencë e ADN-së e cila është e përbërë nga të lidhura ngushtë kodon rajone, promotori dhe operatori. Kontrollimi element mund të jetë i pozicionuar në krah të saj ose në një distancë të caktuar nga ajo. Operatori është shpesh mes vendeve strukturore dhe promotor. Nuk janë të ulët molekulare substanca, të cilat mund të kontrollohen operon. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Kjo, në veçanti, efektorët cilat janë inducers ose seksione krepressorami strukturore të përfshira në qark.

klasifikim

Është i detyruar ose shtypur operon. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Kjo varet nga natyra e ndikimit mbi veprimtarinë e tyre të molekulave efektore. Ne nxiti strukturat bashkohet represorit duke bllokuar detyrueshme për operatorin. Prandaj, ekzistojnë pengesa për transkriptimin e seksioneve strukturore. называется негативной. rregullimi i tillë quhet operoneve negative. Megjithatë, struktura mund të jenë shkaktuar nga kontrolli pozitiv. Në këtë rast, effector lidhet me një molekulë proteine rregullator, aktivizimin apoinduktor saj. Duke u bashkuar me operatorin, ajo mundëson transkriptimin. Këto lloje të kontrollit të veprojë dhe respekti strukturat shtypur. Nëse rregullimi negative, efektore, duke vepruar si corepressor, lidhur me një represorit joaktive dhe aktivizon atë. Si rezultat, fitimet fundit aftësinë të hyjnë me operatorin, duke bllokuar transkriptimin. Nëse kontrolli pozitiv, detyruese ndodh me apoinduktorom aktive. Ky kompleks nuk mund të jetë i lidhur me operatorin. Si pasojë, pjesë strukturore nuk transkriptohen.

Gjetjet

Në kontrollin negativ, duke effector lidh represorit, duke shkaktuar inactivation ose aktivizimin. Në përputhje me rrethanat, nxiti ose të shtypura transkriptimin e operonit. Në rastin e një kontrolli pozitiv, lidhja është bërë për të apoinduktoru. Ky proces i lejon apo blloqe transkriptimi. Rezultati varet formën të cilën fiton apoinduktor kur bashkëngjitet efektore.

Struktura e E.coli operoni

Në E. coli ka një strukturë që ka aftësinë për të eksitohet lactose. Ai përfshin promotori dhe operator tre pjesë të ADN-së strukturore. Kodim gengalaktozidaza ekspozuar enzimat galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Për secilin prej tyre ka gjenin e vet. Operoni përfshin porcione Lac Z, Lac A, lac Y. prejardhjen kodon gengalaktozidazu katalizuar lactose për glukozë dhe galaktoze. Lac Y ndërvepron me galaktozidpermeazoy. Kjo enzimë siguron transportin e sheqerna të ndryshme. Lac A kodon tiogalaktozidtransatsetilazu. Roli i tij, megjithatë, nuk është e qartë në procesin e vendosjes së sheqerit të qumështit. Në mënyrë tipike, të gjitha proteinat gjenden në qelizat e Escherichia coli në sasi gjurmë. Megjithatë, kur rritur në mjedisin e tij, ku vetëm karboni dhe energji burimi vepron lactose, enzimat numri rritet 1000 herë.

sinteza përbërës

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. operon Lactose përfshin një strukturore 1. pjesa Lac Ata koduar proteina represore. Në gjendje aktive, ajo është një tetramer, e cila është e formuar nga katër kopje porcion lac 1 - nje polipeptid qe perfshin nje 360 acide amino. Qelizat me ndryshimet në këtë gjen në sintezën e proteinave përbërëse koduar lac Z, Y dhe A. Në këtë rast, kjo është e mundur në qoftë se nuk është vetëm mutacione në represorit, por në deklaratë. Ndryshime të tilla janë gjithmonë cis-dominant. Kjo është për shkak të faktit se operatori, në krahasim me një represorit, mund të ndikohet nga mundësia e transkriptimit vetëm kur ndodhet në afërsi të promotor. Nëse është i pranishëm në komponimet qelizave të shkaktuara, ata vijnë me një operator në konkursin për molekulën represor.

induktorët

Ato mund të jenë të lidhjeve të ndryshme. Lactose vepron edhe si indukuesit dhe si një substrate. Në qelizat normale dhe në mungesë të detyruar aktivitetit enzimatik të mbetur prej komponimeve ofron mundësinë e depërtimit të laktozës në sasi të vogla. Si rezultat i laktozës reagimit katalitik është shndërruar në allolactose. Ai, nga ana tjetër, lidhet me represorit dhe provokon atë nga të qenit të shkëputur nga operatori. Kjo lejon ARN polimeraza në bankën e të akuzuarve promotor. Kjo do të fillojë transkriptimin e lac Z, A dhe Y. komponimet veprojnë vetëm si Tregtisë, IPTG dhe TMG janë përdorur për të studiuar kontrollin e një operon lactose.

elementet e veprimit afirmativ

identifikimi i tyre është shkaktuar diauksiey. Thelbi i këtij fenomeni është se përdorimi i laktozës fillon vetëm pas përdorimit të të gjitha glukozës në dispozicion në të mesme. Diauksiya - një nga manifestimet e Represioni katabolit. Ky efekt është i njohur nga 40 të glukozës. shekullit të kaluar. Ajo është e shprehur në E. coli paaftësia për të catabolize karbohidrate ndryshme në prani të glukozë. Ajo, nga ana e tij, vepron si një burim më efikas të energjisë.

Mekanizmi i efektit

Ajo mund të deshifroj Pastan dhe Perlman. Ata gjetur dy elemente që transkriptohen operon lac-. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Kjo është një efektore molekula të vogla - Camp (ciklik monofosfat adenosine) dhe proteine aktivizues catabolism ATS. Në eukariotet, i pari vepron si një ndërmjetës të veprimit të hormoneve. Ajo u gjet se shtimi i cAMP të E. coli qelizat, në rritje në një mjedis me praninë e glukozës, ngadalëson shpejtësinë e saj, por ajo është larguar shtypjen catabolic. Kjo, nga ana tjetër, shkakton mundësinë e shprehjes së lac-operon në praninë e njëkohshme të glukozës dhe laktozës. Pas disa kohe ka qenë një marrëdhënie e anasjelltë. Aktiviteti i sintezës enzimë cAMP frenohet nga glukozë.

përfundim

Transkriptimi i operon është nën kontroll të dyfishtë - negative dhe pozitive. kompleks CAP-cAMP mundëson polimerazë ARN për t'u lidhur me ADN shabllon paraprak të përpunimit. Aktualisht, shkencëtarët deshifruar zinxhir të plotë nukleotideve të rajonit rregullator të Lac-operon, në të cilën ka një operator dhe promovues. Për më tepër, në vitin 1969, ajo ishte ndarë fragment e tij të pastër ADN përmban lac 1 promotor dhe plotësisht rend operatorit, Lac Z dhe Lac Y. fragment Në studim u zbulua se një rol të rëndësishëm në bashkëveprimin e proteinave multimerike me ADN takon strukturat simetrike - palindrome . Operatori lac-operon i pranishëm e tyre 26. Në të njëjtën kohë 14 prej tyre janë specifika të ndryshme. zinxhirët të ndryshme ata lexojnë të njëjtën gjë, por në drejtim të kundërt. Palindromë e identifikuar në pjesën promotor dhe ndërvepruar me një kompleks të cAMP-CAP.