Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Регуляция генной активности






Разработка теории оперона Ф. Жакобом и Ж.Моно (1961 г.) дала представление о регуляции генной активности в клетке.

Энергетических ресурсов клетки не хватает для одновременного осуществления транскрипции и трансляции всех структурных генов. Поэтому постоянно экспрессируются только те гены, которые кодируют белки, поддерживающие основные клеточные функции, а транскрипция остальных структурных генов регулируется. Когда у клетки возникает потребность в каком-то белке (белках), то инициируется транскрипция соответствующего структурного гена (генов), а когда такая потребность исчезает, транскрипция выключается.

Оперон – единица генетической экспрессии, состоящая из одного или нескольких связанных друг с другом структурных генов, а также промотора и оператора.

Интенсивность транскрипции определяется промотором, который распознается ферментом РНК-полимеразой и указывает место, где должна начинаться транскрипция. Перед группой структурных генов находятся общий для них промотор и общий оператор. Интенсивность транскрипции регулируется в результате взаимодействия оператора с белком-репрессором, который, присоединяясь к оператору, блокирует транскрипцию. В зависимости от ситуации в клетке репрессор закрывает или открывает оператор и начинается транскрипция гена.

Например, Lac-оперон E. coli содержит 3 гена, отвечающие за образование белков, участвующих в переносе в клетку дисахарида лактозы и в ее расщеплении:

1) Z-β - галактозидаза (расщепляет лактозу на глюкозу и галактозу).

2) Y-β - галактозидпермеаза (переносит лактозу через мембрану клетки).

3) А - тиогалактозидтрансацетилаза (ацетилирует галактозу).

В отсутствие в клетке лактозы lac-оперон выключен. Активный белок - репрессор, кодируемый в моноцистронном опероне (LacI), не имеющем оператора, связан с оператором lac-оперона. Поскольку оператор перекрывается с промотором, даже посадка РНК-полимеразы на промотор невозможна. Как только некоторое количество лактозы попадает в клетку, две молекулы субстрата (лактозы) взаимодействуют с белком - репрессором, изменяют его конформацию - и он теряет сродство к оператору. Тут же начинается транскрипция lac-оперона и трансляция образующейся mРНК; три синтезируемых белка участвуют в утилизации лактозы. Когда вся лактоза переработана, очередная порция репрессора, свободного от лактозы, выключает lac-оперон (рис. 27).

Рис. 27. Регуляция транскрипции у прокариот.

 

Регуляция транскрипции у эукариот осуществляется с помощью специфических белков – факторов транскрипции. В отличие от прокариот у эукариот опероны в большинстве своем отсутствуют, т.е. каждый эукариотический структурный ген имеет свой собственный набор регуляторных элементов.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.