Operon – was ist das?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Operon – Modell wurde zuerst von J. Monod und F. Jacob vorgeschlagen. Im Jahr 1961 untersuchte sie die damit verbundenen Prozesse bei der Entwicklung von E. coli-Zellen. Insbesondere haben wir untersucht die Mechanismen DNA – Segmente zu steuern Codieren der Milchzucker (Lactose).

Beschreibung

Monod und Jacob vorgeschlagen, ein Schema koordinierte Steuerung der strukturellen DNA-Abschnitte. Die Wissenschaftler gaben ihr den Namen „Operon“. схемы следующий. Das Prinzip der Wirkungsweise der Schaltung ist wie folgt. Anordnung Gruppe von DNA-Sequenzen, die Polypeptide codieren, die miteinander eng verbunden sind operativ durch zwei Elemente gesteuert. Die erste ist die Steuereinheit und die zweite – den Bediener. Letztere ist benachbart Nukleotidsequenz gesteuert Strukturabschnitte dargestellt. Falls das Protein-Kompressor, wird dessen Festhalten an den Bediener Blockeinheiten DNA-Transkription fungiert als Kontrollprodukt. Dies wiederum ist eine Voraussetzung für die Bildung der sterischen Hindernisse für die RNA-Polymerase-Verbindung an einen bestimmten Teil des Promotors. Letzteres ist notwendig, die Transkription zu initiieren. Andere Entwicklungen wird der Fall sein, wenn der Regler apoinduktor wirkt. In dieser Situation wird die Verbindung an den Betreiber Bedingungen für die Transkription erstellen.

Spezifität

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon – eine DNA – Sequenz, die aus eng gebundenen kodierenden Regionen, Promotor und Operator hergestellt wird. Steuerungselement kann daneben oder in einem bestimmten Abstand davon positioniert werden. Der Betreiber ist oft zwischen Struktur Websites und Promotor. Es sind niedermolekulare Substanzen, die Operon kontrolliert werden kann. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Dies insbesondere, die Effektoren , die Induktoren oder krepressorami Strukturabschnitte sind in der Schaltung enthalten.

Einstufung

Induziert oder Operon verdrängt. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Es hängt von der Art der Auswirkungen auf ihre Aktivität von Effektormolekülen. Wir induzierten Strukturen es den Repressor schließt sich von dem Bediener Bindung zu blockieren. Dementsprechend gibt es Hindernisse für die Transkription der Strukturabschnitte. называется негативной. Eine solche Regelung ist negativ Operon genannt. Jedoch kann die Struktur, die durch die positive Kontrolle induziert werden. In diesem Fall bindet der Effektor an ein regulatorisches Protein-Molekül, aktivierte seinen apoinduktor. Der Beitritt zum Operator, ermöglicht er die Transkription. Diese Steuerarten wirken und Respekt Strukturen verdrängt. Wenn die negative Regulation, Effektor, der als corepressor, mit einem inaktiven Repressor verbunden und aktiviert es. Als Ergebnis Blockierung der letzteren gewinnt die Fähigkeit, mit dem Operator anzudocken, wodurch Transkription. Wenn die positive Kontrolle, tritt Bindung mit aktiven apoinduktorom. Dieser Komplex kann nicht an den Bediener angeschlossen werden. Folglich sind Strukturteile nicht transkribiert.

Befund

In der Negativkontrolle, bindet somit Effektorzellen den Repressor, wodurch die Inaktivierung oder Aktivierung. Dementsprechend induziert oder die Transkription des Operons reprimiert. Im Fall einer positiven Kontrolle, Verbindung zu apoinduktoru gemacht. Dieser Prozess erlaubt oder blockiert Transkription. Das Ergebnis hängt von der Form, die apoinduktor erwirbt, wenn an den Effektor angebracht.

Die Struktur der Operons von E. coli

In E. coli gibt es eine Struktur, die die Fähigkeit, Lactose fermentieren, haben. Es enthält den Promotor und Operator drei strukturelle DNA-Teil. Codierung ausgesetzt gengalaktozidaza enzyme galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Für jede von ihnen hat sein eigenes Gen. Das Operon lac Z enthält Teile, lac A, lac Y. Origin kodiert gengalaktozidazu die Lactose Katalysieren in Glukose und Galaktose. Lac Y interagiert mit galaktozidpermeazoy. Dieses Enzym liefert den Transport verschiedener Zucker. Lac A kodiert tiogalaktozidtransatsetilazu. Seine Rolle ist jedoch nicht klar, in dem Prozess des Milchzuckers der Entsorgung. Typischerweise alle Proteine in den Zellen von Escherichia coli in Spuren gefunden. Wenn sie jedoch in seiner Umgebung gewachsen, wobei die alleinige Kohlenstoff- und Energiequelle Lactose wirkt, Enzyme Zahl 1000mal wächst.

konstitutive Synthese

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Lactose – Operon enthält einen Strukturteil lac 1. Sie Repressorprotein kodiert. Im aktiven Zustand ist es ein Tetramer, das aus vier Kopien Teil lac 1 gebildet wird – ein Polypeptid, umfassend ein 360 Aminosäuren. Zellen, die mit Veränderungen in diesem Gen auf der Synthese von konstitutiven Proteinen codierten lac Z, Y und A. In diesem Fall ist dies möglich, wenn es nicht nur Mutationen im Repressor ist, aber in der Erklärung. Solche Veränderungen sind immer cis-dominant. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass die Bedienungsperson, wie an einen Repressor entgegengesetzt, kann nur durch die Möglichkeit der Transkription beeinflusst werden, wenn in unmittelbarer Nähe des Promotors befindet. Wenn die in den zellinduzierten Verbindungen, kommen sie mit einem Betreiber im Wettbewerb um das Repressor-Molekül.

Induktivitäten

Sie können verschiedene Verbindungen sein. Lactose wirkt sowohl als Induktor als auch als Substrat. In normalen Zellen und in Abwesenheit von induzierter Restenzymaktivität der Verbindungen bietet die Möglichkeit des Eindringens von Lactose in kleineren Mengen. Als Ergebnis der katalytischen Reaktion Laktose in Allolactose umgewandelt. Er wiederum bindet an die Repressor und provoziert sie von vom Bediener getrennt wird. Dies ermöglicht die RNA-Polymerase an den Promotor-Dock. Dadurch wird die Transkription von lac Z, A und Y. Verbindungen wirken beginnt nur als Induktoren, IPTG und TMG verwendet, um die Steuerung einer Lactose-Operon zu studieren.

Affirmative Action-Element

Ihre Identifizierung wird verursacht diauksiey. Das Wesen dieses Phänomens ist, dass die Verwendung von Lactose erst nach der Verwendung aller verfügbaren Glukose im Medium beginnt. Diauksiya – eine der Manifestationen der Katabolitenrepression. Dieser Effekt wird aus Glucose 40s bekannt. das letzte Jahrhundert. Es wird in E. coli exprimiert Unfähigkeit Kohlenhydrate unterscheiden sich in der Gegenwart von Glucose katabolisieren. Sie wiederum wirkt als effiziente Energiequelle.

Der Mechanismus der Wirkung

Es könnte Pastan und Perlman entziffern. Sie fanden die beiden Elemente , die lac- Operon transkribiert werden. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Dies ist ein kleines Molekül Effektor – cAMP (cyclisches Adenosinmonophosphat) und Aktivator Proteinkatabolismus ATS. In Eukaryoten, wirkt die erste als Mediator der Hormonwirkung. Es wurde festgestellt, dass die Zugabe von cAMP, um E. coli-Zellen, wobei die Gegenwart von Glucose in einer Umgebung wächst, seine Geschwindigkeit abbremst, aber es wird katabole Repression entfernt. Dies wiederum bewirkt, dass die Möglichkeit der Expression der lac-Operons in gleichzeitiger Anwesenheit von Glucose und Lactose. Nach einiger Zeit eine inverse Beziehung gewesen. Die Aktivität des Enzyms cAMP-Synthese wird durch Glucose gehemmt wird.

Abschluss

Die Transkription des Operons unter Doppelsteuerung – negative und positive. CAP-cAMP-Komplex ermöglicht die RNA-Polymerase an die DNA-Matrize vor der Verarbeitung zu verbinden. Derzeit entziffert Wissenschaftler die vollständige Nucleotid-Kette von der regulatorischen Region des lac-Operons, in dem es einen Operator und Promotor ist. Außerdem 1969, sie ihr reines DNA-Fragment, den lac-1-Promotor und voll Operatorsequenz, lac Z und lac Y-Fragment in der Studie zugeordnet war es wurde festgestellt, dass eine signifikante Rolle bei der Wechselwirkung von multimeren Proteinen mit DNA symmetrischen Strukturen gehört – Palindrom . Der lac-Operon-Operator ihrer gegenwärtigen 26. Zur gleichen Zeit 14 von ihnen sind unterschiedliche Spezifität. Verschiedene Ketten lasen sie die gleiche, aber in der entgegengesetzten Richtung. Palindrome in dem Promotorabschnitt identifiziert und mit einem Komplex von cAMP-CAP interagieren.