Operon - kas tas ir?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Operon modelis pirmo reizi tika ierosināta J. Mono un F. Jacob. In 1961 viņi pārbaudīja procesus, kas saistīti ar attīstību E. coli šūnās. It īpaši mēs pētīta mehānismus DNS segmentu, kas kodē kontrolējošo piena cukuru (laktozi).

apraksts

Monod un Jacob piedāvāja shēmu koordinētu kontroli profiliem DNS. Zinātnieki deva tai nosaukumu "operon". схемы следующий. Par darbības ķēdes princips ir šāds. Izkārtojums grupa no DNS sekvences, kas kodē polipeptīdu, kas ir cieši saistīti viens ar otru operatīvi kontrolē ar diviem elementiem. Pirmais ir kontrolieris, un otrais - operators. Pēdējais ir pārstāvēta nukleotīdu sekvenci, kas atrodas blakus kontrolē strukturālo porcijās. Ja olbaltumvielu-kompresoru, tā ievērošanu operatoram bloķēs DNS transkripcijas vienības darbojas kā kontroles produkts. Tas, savukārt, ir priekšnoteikums veidošanās steriskā šķēršļiem RNS polimerāzes savienojumu ar konkrētu daļu no veicinātāja. Pēdējais ir nepieciešams, lai uzsāktu transkripciju. Citas norises būs gadījumā, ja regulators darbojas apoinduktor. Šādā situācijā, tā savienojums ar operatoru radīs apstākļus transkripciju.

specifika

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon - DNS sekvence, kas sastāv no cieši saistītiem coding reģions, promoters un operators. Vadības elementā var tikt novietota tai blakus vai noteiktā attālumā no tās. Operators bieži ir starp strukturālo vietām un veicinātāja. Tur ir zema molekulārā vielas, kas var tikt kontrolēti operon. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Tas, jo īpaši, izpildmehānismi, kas inducē vai krepressorami strukturālās sekcijas iekļauti šajā ķēdē.

klasifikācija

Vai izraisīta vai apspiesti operon. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Tas ir atkarīgs no rakstura ietekmi uz to darbību efektoru molekulām. Mēs izraisīta struktūras, tas pievienojas repressor bloķējot saistošs operatoram. Tādējādi pastāv šķēršļi atšifrējot strukturālo sadaļās. называется негативной. Šāds regulējums sauc negatīvas operons. Tomēr struktūra var stimulēt pozitīvo kontroli. Tādā gadījumā efektora saistās ar regulatīvo proteīna molekulas, aktivizējot savu apoinduktor. Pievienojoties operatoru, tas ļauj transkripciju. Šīs kontroles veidi rīkoties un cieņu represēto struktūras. Ja negatīvā regulējums, efektoru, darbojoties kā corepressor, kas saistīti ar neaktīvu repressor un aktivizē to. Tā rezultātā, pēdējie gūst spēja doks ar operatoru, tādējādi bloķējot transkripciju. Ja pozitīvās kontroles, saistošs notiek ar aktīvu apoinduktorom. Šis komplekss nevar tikt savienots ar operatoru. Līdz ar to, strukturālās porcijas netiek pārraksta.

secinājumi

Negatīvajā kontrolē, tādējādi efektoru saista repressor, izraisot inaktivācijas vai aktivizāciju. Attiecīgi, izraisīta vai represēti transkripciju operon. Gadījumā, ja pozitīvas kontroles, savienojums tiek veikti apoinduktoru. Šis process ļauj vai blokiem transkripcijas. Rezultāts atkarīgs no formas, kas ir iegādājusies apoinduktor kad pievienots izpildmehānisma.

Struktūra operon E.coli

E. coli ir struktūra, kam ir spēja fermentē laktozi. Tā ietver promoteru un operators trīs strukturālā DNS daļu. Kodēšana atklātās gengalaktozidaza enzīmu galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Par katru no tiem ir savs gēnu. Operon ietver porcijas lac Z, lac A, lac Y. Origin kodē gengalaktozidazu katalizēt laktozi pret glikozi un galaktozi. Lac Y mijiedarbojas ar galaktozidpermeazoy. Šis ferments nodrošina transportēšanu dažādu cukuru. Lac kodē tiogalaktozidtransatsetilazu. Tās loma, tomēr nav skaidrs procesā, kā atbrīvoties no piena cukura. Parasti visas olbaltumvielas atrodami šūnās Escherichia coli nelielā daudzumā. Tomēr, ja audzē savā vidē, kurā par vienīgo oglekļa un enerģijas avots darbojas laktozi, enzīmu skaits aug 1000 reizes.

būtisks sintēze

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Laktoze operon ietver strukturālu daļa lac 1. Tie kodēta repressor proteīnu. In aktīvā stāvoklī, tas ir, tetramēru, kas veidojas no četrām kopijām daļa lac 1 - polipeptīdu, kas ietver 360 aminoskābes. Šūnas ar izmaiņām šajā gēna sintēzi veidojošajiem olbaltumvielu kodēts lac Z, Y un A. šajā gadījumā, tas ir iespējams, ja ir ne tikai mutācijas repressor, bet paziņojumā. Šādas izmaiņas vienmēr ir cis-dominējošā. Tas ir saistīts ar to, ka operators, pretstatā repressor var ietekmē iespēju transkripcijas tikai tad, kad atrodas netālu no veicinātāja. Ja klāt šūnu izraisīta savienojumiem, tie nāk ar operatoru konkursā par repressor molekulā.

induktori

Tie var būt dažādi savienojumi. Laktoze darbojas gan kā induktoru un kā substrātu. In normālām šūnām un, ja nav inducētā atlikusī fermentu aktivitātes un to savienojumu nodrošina iespēju iespiešanās laktozes nelielus daudzumus. Kā rezultātā katalītiskā reakcijas laktoze tiek pārveidots allolactose. Viņš, savukārt, saistās ar repressor un provocē to tiek atvienots no operatora. Tas ļauj RNA polimerāzes ar promoteru doka. Tas sāks transkripciju lac Z, A un Y. maisījumus, kas darbojas tikai kā indukcijas, IPTG un TMG tiek izmantoti, lai izpētītu kontroli laktozes operon.

Pozitīva rīcība elementi

Viņu identifikācijas izraisa diauksiey. Šīs parādības būtība ir tāda, ka izmantošana laktozes sākas tikai pēc tam, kad, izmantojot visu pieejamo glikozes vidē. Diauksiya - viena no izpausmēm catabolite represijām. Šis efekts ir pazīstams no glikozes 40s. pagājušajā gadsimtā. To izsaka E.coli nespēja catabolize ogļhidrātus dažādas klātbūtnē glikozes. Viņa, savukārt, darbojas kā efektīvāku enerģijas avotu.

Mehānisms iedarbības

Tas varētu atšifrēt Pastan un Perlman. Viņi atrada divus elementus, kas ir transkripcijas lac- operon. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Tas ir mazas molekulas izpildelementu - CAMP (ciklisks adenozīna monofosfāta) un aktivatoru proteīna katabolismu ATS. In eikariotiem, pirmā darbojas kā starpnieks hormonu darbību. Tika konstatēts, ka pievienošana nometnē E.coli šūnu, aug vidē ar klātbūtni glikozes, nobremzē savu ātrumu, bet tas tiek noņemts katabolisma represijas. Tas, savukārt, rada iespēju ekspresijas lac-operon ar vienlaicīgu klātbūtnē glikozi un laktozi. Pēc kāda laika, ir apgriezti proporcionāla attiecība. No ferments cAMP sintēzes aktivitāte inhibē glikozes.

secinājums

Transkripcija no operon ir ar divkāršu kontroli - negatīva un pozitīva. CAP-cAMP komplekss ļauj RNA polimerāzes lai izveidotu savienojumu ar DNS matricas pirms apstrādes. Pašlaik zinātnieki deciphered pilnā nukleotīdu ķēdi pārvaldes reģiona lac-operon, kurā pastāv operators un veicinātājs. Turklāt, 1969. gadā viņa tika piešķirti savu tīru DNS fragmentu, kas satur LAC 1 veicinātājs un pilnībā operatora secību, LAC Z un LAC Y. fragmentu Šajā pētījumā tika konstatēts, ka ievērojama loma mijiedarbībā multimèru olbaltumvielu ar DNS pieder simetriskas struktūras - palindrome . LAK-operon operators to šobrīd 26. Tajā pašā laikā 14 no tām ir atšķirīgi specifika. Dažādas ķēdes viņi lasa pats, bet pretējā virzienā. Palindrome identificēti promoteru daļu un mijiedarbojas ar kompleksu nometnes KLP.