Operon - kio estas tio?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Operon modelo estis unue proponita de J. Monod kaj F. Jakob. En 1961 oni ekzamenis la procezoj asociitaj kun la evoluo de coli ĉeloj. Aparte ni studis la mekanismojn kontrolado DNA segmentojn kodoprezenton la lakto sukero (laktozo).

priskribo

Monod kaj Jacob proponis skemo kunordigita kontrolo de la strukturaj sekcioj de DNA. La sciencistoj donis al ĝi la nomon "operon". схемы следующий. La principo de operacio de la cirkvito estas la jena. Ordigo grupo de sekvencoj de ADN kiu kodas polipéptidos kiuj proksime asociita kun la alia operatively kontrolitaj de du elementoj. La unua estas la regilo, kaj la dua - la operatoro. Tiu lasta estas reprezentita nucleótidos sinsekvo apud kontrolita strukturan parton. Se la proteino-compresor, ĝia aliĝo al la operatoro blokos DNA transskribo unuoj funkcias kiel kontrolo produkto. Ĉi tio, siavice, estas kondiĉo por la formado de la steric obstakloj por ARN polimerasa komponaĵon al specifa parto de la iniciatinto. Tiu lasta estas necese komenci transskribo. Aliaj disvolviĝoj estos la kazo, se la reguligisto agas apoinduktor. En ĉi tiu situacio, lia ligo al la operatoro kreos kondiĉojn por la transskribo.

specifecon

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon - a DNA kiuj konsistas el proksime ligitaj kodigo regionoj, iniciatinto kaj operatoro. Kontrolante elemento povas esti poziciigita apud ĝi aŭ ĉe certa distanco de ĝi. La operatoro estas ofte inter strukturan ejoj kaj iniciatinto. Ekzistas malalta molekula substancoj, kiu povas esti kontrolita operon. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Ĉi tio, en aparta, la efectores kiuj estas inductores aŭ krepressorami strukturan sekcioj inkludita en la cirkvito.

klasado

Estas induktita aŭ subpremitaj operon. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Dependas de la naturo de la efiko sur ilia aktiveco de efectoras molekuloj. Ni konkludis strukturoj ĝi aliĝas al la subprema blokante deviga por la operatoro. Laŭe, estas obstakloj al la transskribo de la strukturan sekcioj. называется негативной. Tia reguligo estas nomita negativa operons. Tamen, la strukturo povas esti konkludita per la pozitiva kontrolo. En ĉi tiu kazo, la efectoras ligas al reguliga proteino molekulo, aktivigante lia apoinduktor. Kunigante la telefonisto, ĝi ebligas la transskribo. Tiuj kontrolo tipoj agi kaj respekto subpremita strukturoj. Se la negativa reguligo, efectoras, agante kiel corepressor, konektita kun neaktiva subprema kaj aktivigas ĝin. Rezulte, la lasta gajnojn la kapablon garaĝi kun la telefonisto, blokante tiel transskribo. Se la pozitiva kontrolo, devigaj okazas kun aktiva apoinduktorom. Tiu kompleksa ne estas konektita al la operatoro. Sekve, strukturan partoj ne estas transskribita.

trovoj

En la negativa kontrolo, tiel efectoras ligas la subprema, kaŭzante malaktivigo aŭ aktivigo. Laŭe, induktita aŭ subpremitaj transskribo de la operon. En la kazo de pozitiva kontrolo, konekto estas farita al apoinduktoru. Tiu procezo permesas aŭ blokas transskribo. La rezulto dependas de la formo kiu akiras apoinduktor kiam konektita al la efectoras.

La strukturo de la operon E.coli

En E. coli estas strukturo havanta la kapablon fermenti laktozon. Ĝi inkludas la iniciatinto kaj operatoro tri strukturan DNA parton. Coding elmontrita gengalaktozidaza enzimoj galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Por ĉiu el ili havas sian propran geno. La operon inkludas porciojn lac Z, lac A, lac Y. Origino kodas gengalaktozidazu catalizando la laktozon al glukozo kaj galaktozo. Lac Y interagas kun galaktozidpermeazoy. Tiu enzimo provizas la transporto de malsamaj sukeroj. Lac A kodas tiogalaktozidtransatsetilazu. Lia rolo tamen ne estas klara en la procezo de forigado de lakto sukero. Tipe, ĉiu el la proteinoj trovas en la ĉeloj de Escherichia coli en spuron kvantoj. Tamen, kiam kreskis en lia medio, en kiu la sola karbono kaj energio fonto agas laktozo, enzimoj nombro kreskas 1000 fojojn.

konsistigaj sintezo

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Laktozo operon inkludas strukturan parto lac 1. Ili kodita subprema proteino. En la aktiva stato, ĝi estas tetramer, kiu estas formita de kvar kopioj parto lac 1 - polipéptido konsistanta 360 aminoácidos. Ĉeloj kun ŝanĝoj en tiu geno sur la sintezo de konsistigaj proteinojn kodita lac Z, Y kaj A. En ĉi tiu kazo, ĉi tiu eblas se ekzistas ne nur mutacioj en la subprema, sed en la deklaro. Tiaj ŝanĝoj estas ĉiam cis-dominanta. Ĉi tio estas pro la fakto ke la telefonisto, kontraste al subprema, povas esti influita de la ebleco de transskribo nur kiam situas en proksima proksimeco al la iniciatinto. Se ĉeestas en la ĉelo-induktita komponaĵoj, ili venas kun operatoro en la konkurado por la subprema molekulo.

induktiloj

Ili povas esti malsamaj rilatoj. Laktozo agas tiel kiel inductor kaj kiel substrato. En normalaj ĉeloj kaj en la foresto de induktita postrestanta enzimo aktiveco de la komponaĵoj provizas la eblecon de penetrado de laktozo en negrava kvantoj. Rezulte de la kataliza reago laktozo estas transformita en allolactose. Ĝi siavice ligas al la subprema kaj ĝi provokas ĝin esti malkonektita de la operatoro. Tiu ebligas al la ARN polimerasa al la iniciatinto doko. Ĉi komencos la transskribo de lac Z, A kaj Y. Compounds agante nur kiel induktiloj, IPTG kaj TMG estas uzataj por studi la kontrolon de laktozo operon.

Pozitiva agado elementoj

Ilia identigo estas kaŭzita diauksiey. La esenco de ĉi tiu fenomeno estas, ke la utiligo de laktozo komenciĝas nur post la uzo de ĉiuj haveblaj glukozo en la meza. Diauksiya - unu el la demonstracioj de catabolite subpremo. Tiu efiko estas konata de glukozo 40s. la lasta jarcento. Ĝi estas esprimita en coli nekapablo catabolize karbonhidratoj malsamaj en ĉeesto de glukozo. Ŝi, siavice, ĝi agas kiel pli efika fonto de energio.

La mekanismo de la efiko

Povus deĉifri Pastan kaj Perlman. Ili trovis la du elementoj kiuj transskribas lac- operon. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Tiu estas malgranda molekulo efectoras - cAMP (cikla adenosina monofosfato) kaj aktiviganto proteino catabolismo ATS. En eucariotas, la unua agas kiel mediaciisto de hormono ago. Ĝi estis trovita ke la aldono de cAMP al coli ĉeloj, kreskas en medio kun la ĉeesto de glukozo, desacelera lia rapido, sed estas forigita catabólica subpremo. Ĉi tio, siavice, kaŭzas la eblecon de la esprimo de lac-operon en la samtempa ĉeesto de glukozo kaj laktozo. Post iom da tempo estis inversa interrilato. La aktiveco de la enzimo cAMP sintezo estas detenita de glukozo.

konkludo

Transskribo de la operon estas sub kontrolo dual - negativa kaj pozitiva. Pac-cAMP kompleksa ebligas la ARN polimerasa por konekti al la ŝablono DNA antaŭ prilaborado. Nuntempe, sciencistoj deĉifris la kompletan nucleótidos ĉeno de la reguliga regiono de la lac-operon, en kiu estas operatoro kaj iniciatinto. Krome, en 1969, ŝi estis asignita ĝia pura DNA fragmento enhavas lac 1 iniciatinto kaj plene operatoro sinsekvo, lac Z kaj lac Y. fragmento En la studo oni trovis, ke signifa rolo en la interago de multimeric proteinojn kun DNA apartenas simetriaj strukturoj - palindromo . La lac-operon operatoro de ilia nuna 26. Samtempe 14 el ili estas malsamaj specifecon. Malsamaj ĉenoj ili legas la saman, sed en la kontraŭa direkto. Palindromo identigitaj en la iniciatinto parto kaj interagante kun kompleksa de cAMP-Pac.