Operoni - mitä tämä on?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Operoni malli ehdotti ensimmäisenä J. Monod ja F. Jacob. Vuonna 1961 ne tutki prosesseja, jotka liittyvät kehitys E. coli-soluihin. Erityisesti tutkittiin sääteleviä mekanismeja DNA-segmenttejä, jotka koodaavat maitosokeria (laktoosia).

kuvaus

Monod ja Jacob ehdotti järjestelmää koordinoidaan ohjaus rakenteellisten osien DNA: ta. Tiedemiehet antoi sille nimen "operoni". схемы следующий. Periaatteen piirin toiminta on seuraava. Järjestely ryhmä DNA-sekvenssit, jotka koodaavat polypeptidejä, jotka liittyvät läheisesti toisiinsa toiminnallisesti ohjaa kaksi elementtiä. Ensimmäinen on ohjain, ja toinen - operaattori. Jälkimmäinen on esitetty nukleotidisekvenssin vieressä kontrolloi rakenteellisia osia. Jos proteiini-kompressori, sen sitoutuminen operaattori estää DNA: n transkription yksiköitä toimii kontrollina tuote. Tämä puolestaan on edellytys muodostumista steerisen esteitä RNA-polymeraasin yhdisteen tiettyä osaa promoottorin. Jälkimmäinen on tarpeen transkription aloittamiseksi. Muut kehitys on kyse, jos säädin toimii apoinduktor. Tässä tilanteessa, sen yhteys operaattori luo edellytykset transkription.

spesifisyys

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operonin - DNA-sekvenssin, joka koostuu liittyy läheisesti koodaavat alueet, promoottori ja operaattori. Ohjaamiseksi elementti voidaan sijoittaa sen vieressä tai tietyllä etäisyydellä siitä. Operaattori on usein välillä rakenteellinen sivustoja ja promoottori. On olemassa pienimolekyylisiä aineita, joita voidaan ohjata operonin. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Tämä, erityisesti efektorit jotka ovat indusoijia tai krepressorami rakenteellisia osia sisältyy piiri.

luokitus

Aiheuttaako tai tukahdutettu operonin. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Se riippuu luonteesta vaikutus niiden toimintaan efektorimolekyyleistä. Me indusoi rakenteet liittyessään repressorin estämällä operaattoriin sitoutuva. Näin ollen, on olemassa esteitä transkription rakenteellisten osien. называется негативной. Tällainen sääntely kutsutaan negatiiviseksi operonien. Kuitenkin rakenne voidaan indusoida positiivisena kontrollina. Tässä tapauksessa, efektori sitoutuu säätelyproteiinia molekyyli, aktivoimalla sen apoinduktor. Liittyminen operaattori, se mahdollistaa transkription. Näiden ohjaus tyypit toimivat ja kunnioitusta tukahdutettu rakenteita. Jos negatiiviseen säätelyyn, efektori, joka toimii korepressorina, yhdistetty inaktiivisen repressorin ja aktivoi sen. Seurauksena, jälkimmäinen voitot kyky telakka operaattorin kanssa, mikä estää transkription. Jos positiivisen kontrollin, sitoutuminen tapahtuu aktiivisen apoinduktorom. Tämä kompleksi ei voida liittää operaattori. Näin ollen rakenteelliset osat ovat ei transkriptoida.

tulokset

Negatiivisen kontrollin, mikä efektori sitoo repressorin, jolloin inaktivaatio tai aktivaation. Vastaavasti, indusoituja tai tukahdutettu operonin transkription. Tapauksessa positiivisena kontrollina, yhteys on tehty apoinduktoru. Tämä prosessi mahdollistaa tai estää transkription. Tulos riippuu siitä, joka hankkii apoinduktor kun se on kiinnitetty efektorin.

Rakenne-operonin E. coli

E. coli on rakenne joilla on kyky fermentoida laktoosia. Se sisältää promoottorin ja operaattorin kolme rakenteellista DNA-osan kanssa. Koodaus altistuvat gengalaktozidaza entsyymit galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Kullekin niistä on oma geeni. Operonin sisältää osia lac Z, lac A, lac Y. Alkuperäinen koodaa gengalaktozidazu katalysoi laktoosin glukoosiksi ja galaktoosiksi. Lac Y vuorovaikutuksessa galaktozidpermeazoy. Tämä entsyymi antaa kuljetuksen eri sokereita. Lac koodaa tiogalaktozidtransatsetilazu. Sen tehtävä ei kuitenkaan ole selvää parhaillaan hävittää maitosokeria. Tyypillisesti, kaikki proteiinit löytyy solujen Escherichia coli pieniä määriä. Kuitenkin, kun kasvatetaan sen ympäristössä, jossa ainoana hiilen ja energian lähteenä toimii laktoosi, entsyymit määrä kasvaa 1000 kertaa.

konstitutiivista synteesiä

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Laktoosioperonin sisältää rakenteellinen osa lac 1. Ne koodatun repressoriproteiinia. Aktiivisessa tilassa, se on tetrameeri, joka muodostuu neljän kappaleen osan lac 1 - polypeptidi, joka käsittää 360 aminohappoa. Solut, joissa muutokset tämän geenin synteesiä konstitutiivisen koodaamien proteiinien lac Z, Y ja A. Tässä tapauksessa, tämä on mahdollista, jos ei ole vain mutaatioiden repressorin, mutta lausumassa. Tällaiset muutokset ovat aina cis-hallitseva. Tämä johtuu siitä, että operaattori, toisin kuin repressorin, voidaan vaikuttaa mahdollisuus transkription ainoastaan, kun se sijaitsee lähellä promoottori. Jos läsnä solussa aiheuttama yhdisteitä, ne tulevat operaattorin kilpailussa repressorimolekyyli.

induktorit

Ne voivat olla eri yhteyksissä. Laktoosi toimii sekä induktorina ja substraattina. Normaaleissa soluissa ja puuttuessa indusoiman entsyymijäämät yhdisteiden tarjoaa mahdollisuuden tunkeutuminen laktoosia pieniä määriä. Seurauksena katalyyttisen reaktion laktoosi muuttuu allolaktoosi. Hän puolestaan sitoutuu repressoria ja provosoi se joudu irti operaattorilta. Tämä mahdollistaa RNA-polymeraasin promoottorin telakka. Tämä käynnistää transkription lac Z, A ja Y. yhdisteet toimivat ainoastaan induktorit, IPTG: tä ja TMG käytetään tutkia valvontaan laktoosioperonin.

Positiivisia toimia elementit

Niiden tunnistaminen on aiheuttanut diauksiey. Nyt tämä ilmiö on, että laktoosin hyötykäyttöä alkaa vasta käyttämään kaikkia käytettävissä olevia glukoosi. Diauksiya - yksi ilmenemismuotoja kataboliittirepressiosta. Tämä vaikutus on tunnettu glukoosista 40s. viime vuosisadalla. Se on ilmennetty E. colissa kyvyttömyys hajottavat hiilihydraatteja erilaisia glukoosin läsnäollessa. Hän puolestaan toimii tehokkaammin energialähde.

Mekanismin vaikutus

Se voisi tulkita Pastan ja Perlman. He löysivät kaksi elementtiä, jotka transkriboidaan Lac operonin. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Tämä on pieni molekyyli efektori - cAMP (syklinen adenosiini-monofosfaatin) ja aktivaattori proteiinikataboliaa ATS. Eukaryooteissa, ensimmäinen toimii välittäjänä hormonin toimintaa. Havaittiin, että lisäys cAMP: E. coli -soluja, kasvavat ympäristössä, jossa on läsnä glukoosia, hidastaa sen nopeutta, mutta se poistetaan catabolic tukahduttaminen. Tämä puolestaan aiheuttaa mahdollisuus ilmentymisen lac-operonin samanaikainen läsnäolo glukoosista ja laktoosista. Jonkin ajan kuluttua on käänteinen suhde. Aktiivisuus entsyymin cAMP inhiboituu glukoosin.

johtopäätös

Operonin transkription on alle kaksi säädintä - negatiivinen ja positiivinen. CAP-cAMP-kompleksi mahdollistaa RNA-polymeraasin yhteyden templaatti-DNA: ennen käsittelyä. Tällä hetkellä, tutkijat avannut täydellinen nukleotidisekvenssi ketju säätelyalueen lac-operonin, jossa on operaattorin ja promoottori. Lisäksi vuonna 1969, Hänelle annettiin sen puhdas DNA-fragmentti, joka sisälsi lac-1-promoottorin ja täysin operaattorisekvenssi, lac Z että lac Y. fragmentti Tutkimuksessa havaittiin, että merkittävä rooli vuorovaikutusta multimeeristen proteiinien DNA-alue symmetrinen rakenne - palindromi . Lac-operoni toimijalle Esillä 26. Samalla 14 niistä ovat eri spesifisyys. Ketjujen he lukevat samaa, mutta vastakkaiseen suuntaan. Palindromi tunnistettu promoottori osaan ja vuorovaikutuksessa kompleksin cAMP-CAP.