Operon - dak li huwa dan?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. mudell Operon ġiet proposta minn J. Monod u F. Jacob. Fl-1961 huma eżaminati l-proċessi assoċjati mal-iżvilupp ta 'E. ċelluli Escherichia. B'mod partikolari aħna studjat il-mekkaniżmi li jikkontrollaw segmenti tad-DNA kodifikazzjoni il zokkor tal-ħalib (lattożju).

deskrizzjoni

Monod u Jacob pproponiet koordinat iskema ta 'kontroll tas-sezzjonijiet strutturali tad-DNA. Ix-xjentisti tatha l-isem "operon". схемы следующий. Il-prinċipju ta 'operazzjoni taċ-ċirkwit hija kif ġej. grupp Arranġament ta 'sekwenzi tad-DNA kodifikazzjoni polipeptidi li huma assoċjati mill-qrib ma' xulxin kontrollati operazzjoni minn żewġ elementi. L-ewwel huwa l-kontrollur, u t-tieni - l-operatur. L-aħħar huwa rappreżentat sekwenza nukleotida maġenb porzjonijiet strutturali kkontrollati. Jekk il-proteina kompressur, l-aderenza tiegħu lill-operatur se jimblokka l-unitajiet traskrizzjoni tad-DNA taġixxi bħala prodott kontroll. Dan, imbagħad, huwa prerekwiżit għall-formazzjoni ta 'l-ostakli steric għall kompost polymerase RNA għal porzjon speċifiku tal-promotur. L-aħħar huwa neċessarju li tinbeda traskrizzjoni. Żviluppi oħra se jkun il-każ, jekk ir-regolatur taġixxi apoinduktor. F'din is-sitwazzjoni, konnessjoni tagħha lill-operatur se toħloq kundizzjonijiet għall-traskrizzjoni.

speċifiċità

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon - sekwenza ta 'DNA li huwa magħmul minn marbuta mill-qrib reġjuni kodifikazzjoni, promotur u l-operatur. Jikontrolla element jista 'jiġi pożizzjonat jmiss lilu jew f'kull ċerta distanza minnha. L-operatur huwa spiss bejn is-siti strutturali u promotur. Hemm sustanzi baxxa molekulari, li jistgħu kkontrollati operon. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Dan, b'mod partikolari, il-effectors li huma indutturi jew sezzjonijiet strutturali krepressorami inklużi fiċ-ċirkwit.

klassifikazzjoni

Hija indotta jew operon repressi. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Hija tiddependi fuq in-natura ta 'l-impatt fuq l-attività tagħhom ta' molekuli effector. Aħna indotta istrutturi li jingħaqad mal-ripressur billi jimblokka jorbot lill-operatur. Għaldaqstant, hemm ostakoli għall-traskrizzjoni tas-sezzjonijiet strutturali. называется негативной. Tali regolament huwa msejjaħ operons negattivi. Madankollu, l-istruttura jista 'jkun indott mill-kontroll pożittiv. F'dan il-każ, il-effector jeħel ma 'molekula proteina regolatorju, l-attivazzjoni apoinduktor tagħha. Tgħaqqad l-operatur, din tippermetti l-traskrizzjoni. Dawn it-tipi ta 'kontroll jaġixxu u rispett strutturi repressi. Jekk ir-regolament negattiv, effector, bħala corepressor, konnessi ma 'ripressur inattivi u jattiva dan. Bħala riżultat, il-qligħ aħħar l-abbiltà li baċir mal-operatur, u b'hekk jimblokka traskrizzjoni. Jekk il-kontroll pożittiv, li jorbtu jiġri bi apoinduktorom attiva. Dan il-kumpless ma jista 'jiġi konness mal-operatur. Konsegwentement, porzjonijiet strutturali mhumiex traskritti.

sejbiet

Fil-kontroll negattiv, u b'hekk effector jeħel il ripressur, li jikkawżaw inattivazzjoni jew l-attivazzjoni. Għaldaqstant, indotta jew traskrizzjoni tal-operon repressi. Fil-każ ta 'kontroll pożittiv, konnessjoni hija magħmula għal apoinduktoru. Dan il-proċess jippermetti jew blokki traskrizzjoni. Ir-riżultat jiddependi fuq il-formola li takkwista apoinduktor meta mehmuża mal-effector.

L-istruttura tal-E.coli operon

Fil E. coli hemm struttura jkollhom il-ħila li jiffermentaw il-lattosi. Dan jinkludi l-promotur u l-operatur tliet porzjon tad-DNA strutturali. Kodifika gengalaktozidaza esposti enzimi galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Għal kull waħda minnhom tkun ġene tagħha stess. Il operon jinkludi porzjonijiet lak Z, lak A, lak Y. Oriġini tikkodifika gengalaktozidazu tikkatalizza l-lattosju għall-glukosju u galaktosju. Gommalakka Y jinteraġixxi ma galaktozidpermeazoy. Din l-enzima jipprovdi t-trasport ta 'zokkor differenti. Gommalakka A tikkodifika tiogalaktozidtransatsetilazu. Ir-rwol tagħha, madankollu, mhuwiex ċar fil-proċess ta 'rimi ta' zokkor tal-ħalib. Tipikament, kollha tal-proteini misjuba fiċ-ċelloli ta 'Escherichia coli f'ammonti traċċa. Madankollu, meta mkabbra fl-ambjent tagħha, fejn il-karbonju u l-enerġija uniku sors atti lattosju, enżimi numru tikber 1000 darbiet.

sinteżi kostituttiv

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. operon lattosju tinkludi strutturali 1. porzjon lak Huma kodifikata proteina ripressur. Fl-istat attiv, huwa tetramer, li hija ffurmata minn erba 'kopji porzjon lac 1 - polypeptide li jikkomprendi 360 aċidi amino. Ċelloli bi tibdil f'din ġene fuq il sintesi ta 'proteini li jikkostitwixxu kkodifikati lak Z, Y u A. F'dan il-każ, dan huwa possibbli jekk ikun hemm mhux biss mutazzjonijiet fil-ripressur, iżda fid-dikjarazzjoni. Dawn il-bidliet huma dejjem cis-dominanti. Dan huwa dovut għall-fatt li l-operatur, għall-kuntrarju ta 'ripressur, jistgħu jiġu influwenzati mill-possibbiltà ta' traskrizzjoni biss meta jinsabu fil-viċin lill-promotur. Jekk preżenti fil-komposti indotta ċelluli, li jiġu ma 'operatur fil-kompetizzjoni għall-molekula ripressur.

indutturi

Huma jistgħu jiġu konnessjonijiet differenti. Lattosju taġixxi kemm bħala induttur u bħala sottostrat. Fil ċelluli normali u fin-nuqqas ta 'attività enżimatika residwali indotta mill-komposti tipprovdi l-possibbiltà ta' penetrazzjoni ta 'lactose f'ammonti żgħar. Bħala riżultat tal-lattożju reazzjoni katalitiku hija trasformata allolactose. Huwa, imbagħad, jeħel mal-ripressur u jipprovoka milli dan skonnettjati mill-operatur. Dan jippermetti l-polymerase RNA għall-baċir promotur. Dan se tibda l-traskrizzjoni ta 'Z lac, A u komposti Y. jaġixxu biss bħala indutturi, IPTG u TMG huma użati biex tistudja l-kontroll ta' operon lactose.

Elementi ta 'azzjoni affermattiva

identifikazzjoni tagħhom hija kkawżata diauksiey. L-essenza ta 'dan il-fenomenu hija li l-utilizzazzjoni ta' lactose jibda biss wara l-użu ta 'glukosju kollha disponibbli fil-mezz. Diauksiya - waħda mill-manifestazzjonijiet ta 'ripressjoni catabolite. Dan l-effett hu magħruf minn 40s glucose. l-aħħar seklu. Hija espressa E. coli inabbiltà li catabolize karboidrati differenti fil-preżenza ta 'glukosju. Hija, imbagħad, taġixxi bħala sors aktar effiċjenti tal-enerġija.

Il-mekkaniżmu tal-effett

Dan jista jiddeċifraw Pastan u Perlman. Huma sabu iż-żewġ elementi li huma traskritti operon lac-. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Dan huwa molekula żgħira effector - cAMP (ċikliku adenosine monophosphate) u proteina attivatur kataboliżmu ATS. Fil ewkarjoti, l-ewwel taġixxi bħala medjatur ta 'azzjoni ormon. Instab li ż-żieda ta 'cAMP E. coli ċelluli, tkabbir f'ambjent mal-preżenza ta' glukosju, tiddeċelera veloċità tagħha, iżda din titneħħa ripressjoni catabolic. Dan, imbagħad, tikkawża l-possibbiltà ta 'l-espressjoni ta lac-operon fil-preżenza simultanja ta' glukosju u l-lattosju. Wara xi żmien ilu relazzjoni inversa. L-attività tal-sintesi cAMP enzima huwa inibit minn glukosju.

konklużjoni

Traskrizzjoni tal-operon huwa taħt kontroll doppju - negattiv u pożittiv. kumpless PAK-cAMP jippermetti lill-polymerase RNA li jgħaqqdu l-template DNA qabel l-ipproċessar. Bħalissa, xjentisti deciphered-katina tan-nukleotidi sħiħa tar-reġjun regolatorju tal-lak-operon, li fiha hemm operatur u promotur. Barra minn hekk, fl-1969, hija kienet allokat framment tad-DNA pura tagħha li jkun fiha lak 1 promotur u s-sekwenza operatur għal kollox, lak Z u lak framment Y. Fl-istudju nstab li rwol sinifikanti fl-interazzjoni ta 'proteini multimeric DNA jappartjeni strutturi simetriċi - palindrome . L-operatur lak-operon ta preżenti tagħhom 26. Fl-istess ħin 14 minnhom huma speċifiċità differenti. ktajjen differenti li jinqraw l-istess iżda fid-direzzjoni opposta. Palindrome identifikati fil-porzjon promotur u l-interazzjoni ma 'kumpless ta cAMP-PAK.