A transzkripció szabályozása a prokarióták
A transzkripció szabályozása a prokarióták. A negatív és pozitív szabályozása gén aktivitását.
Az egység a transzkripció prokarióták lehetnek egyes gének, de gyakrabban vannak szervezve szerkezetek nevezett operon. A készítmény operon vannak elrendezve egymás mögött strukturális gének, amelyek termékei vesznek részt általában vizes, és azonos metabolikus úton. Általában egy-operonban van egy készlet szabályozó elemek szuszpenzió kontroll (szabályozó gén promóter, operátor), amely koordinációs gén transzkripcióját és szintézisét a megfelelő fehérjék. A promoter egy DNS-régió való kötődésért felelős RNS-polimeráz. Abban az esetben, prokarióták legfontosabb transzkripciós szabályozó szekvenciák kijelölt „-35” és a „- 10”. Nukleotidok előtt helyezkedik iniciációs kodon ( „upstream”) rögzített a „-” jel, és a „+” jel - az összes nukleotidot, kezdve az első iniciációs kodon (a kiindulási pont). Az az irány, amelyben a transzkripciós folyamatot mozog az úgynevezett „downstream”. Sequence jelöljük «-35» (TTGACA), felelős a felismerés az RNS-polimeráz promotert és egy szekvenciát a „-10” (vagy boksz Pribnova) az a rész, amely kezdődik a letekerése a DNS kettős spirál. A szerkezet a doboz leggyakrabban alaplappal TATAAT. Ez a bázis-szekvencia leggyakrabban megtalálható a promóterek prokarióták, ez az úgynevezett konszenzus.
A kompozíció a TATA-box tartalmaz adenin és timin, amelyek között csak két hidrogénkötések kialakítására, amely megkönnyíti a letekerése a DNS-szálak a régióban a promoter. Abban az esetben, helyettesítések a bázispár az említett promóter szekvencia van törve a hatékonyság és helyes meghatározása a transzkripciós start pont, amelynél az RNS-polimeráz enzim RNS-szintézis kezdődik. A prokariótákban, valamint a promoter, vannak más szabályozó régiók: az aktivátor és az üzemeltető.
Operator - egy olyan DNS-régió, amely a represszor fehérje, interferáló RNS-polimeráz elkezdi a transzkripciót. A bal oldali része a laktóz operon promoter (aktivátor) kötődik egy aktivátor fehérje katabolizmust (BAC, vagy KAP angol terminológia, katabolit aktivátor fehérje), és a jobb oldalon - RNS-polimeráz. BAK-protein ellentétben a represszor fehérje pozitív szerepet játszik abban, hogy az RNS-polimeráz kezdeni átírás. Különböző kiviteli alakoknál a szabályozási helyszínen lépnek interakcióba: enzimek és szabályozó fehérjék, és az utóbbi - a nevezett molekulák induktorok (effektorok).
A negatív és pozitív szabályozása gén aktivitását.
Attól függően, hogy a természet közötti kölcsönhatás az üzemeltető és a szabályozó fehérje prokarióták kétféle aktivitásának szabályozási gének az operon: pozitív és negatív. Ha negatív, vagy negatív szabályozásában kötődését szabályozó fehérjék elnyomni a munkát az üzemben az operon, míg a pozitív -naoborot aktiválja azt. Másfelől, a negatív és a pozitív lehet, mint indukciós vagy elnyomás. Abban az esetben, negatív induktor teszi indukciós szabályozó fehérje, amely nem kötődött az üzemeltető, és ahol a strukturális gének kerülnek átírásra, például laktóz operon. Amikor a negatív szabályozó fehérje represszió szerez tulajdonságok represszor kölcsönhatás után korepreszorokkal. Így korepresszor a triptofán operon a triptofán a sejtben gyülemlik, kölcsönhatása a szabályozó fehérje, elnyomásához vezet a transzkripció. Ha pozitív, vagy pozitív, hatása alatt indukciós tekercs szabályozó fehérje (apoinduktor) kötődik az operátorhoz, és segít az RNS-polimeráz elkezdi a transzkripciót. Abban az esetben pozitív elnyomás korepresszorként inaktiválja apoinduktor, és ezzel hozzájárul a transzkripció befejezéséhez.
Mivel az operon transzkripciós. amely több strukturális gének, alkot közös transzkriptum egy policisztronos mRNS-molekula, mind ezek a gének koordinatívan fejeződnek ki.
Laktóz operon. A legtöbb jól tanulmányozott módszer a transzkripció szabályozása a baktériumok - negatív szabályozásában segítségével represszor fehérjék, amelyek általában tekinthető példaként lac-operon. A hossza a laktóz operon szabályozó gén 6000 bp Között szabályozó gént lac 1, és az első strukturális gént lac Z ko1tgroliruyuschie elemek úgy vannak elrendezve, amelyek mindegyike a több tíz bázispár. A promoter áll 85 bp Operator - 26 bp A bal oldalon a promoter társul a protein aktivátor (tartály vagy ATS), és a jobb oldalon a RNS-polimeráz. Mindhárom gén Z, Y és A jelentése átírt egyetlen policisztronos MPH K, amelyeket továbbított szekvenciálisan megfelelő fehérjék (galaktozidáz-galaktozid permeázt és transatsetilaza). Szabályozó gén lad, bizonyos távolságban az operonból szabályozási résznek a promoter és a terminátor. A fehérje lefordítva a mRNS a gén, az úgynevezett represszor mert csatlakozik a kezelő blokkolja az utat az RNS-polimeráz a strukturális gének, megakadályozza a transzkripciót.
Ha az egyetlen energiaforrás egy laktóz represszor inaktiválódik és hozzáadunk a molekulák. Amikor ez a promoter nyitott elősegítése RNS-polimeráz és a transzkripció iniciációját a strukturális gének az operon. Mutációk a fehérje represszor gént előnyét konstitutív fehérjeszintézist laktóz operon represszor mert „nem akadályozza meg” az RNS-polimeráz átírását egy strukturális gén.
Vélte a szabályozást mechanizmus lac-operon mutatja, hogy aktivált protein szintézist, amikor a laktóz operon a laktóz közegben. Azonban aktiválás nem fordulhat elő, ha a szállító a szén és energia glükóztápközegen csak. Van egy mechanizmus, az elnyomás laktóz operon használatán alapuló fehérje-aktivátor CAP. Ez a fehérje egyfajta szabályozó számos genetikai rendszerek felelős a laktóz, galaktóz és az arabinóz alternatív energiaforrások és a szén. Protein-aktivátor jelentősen fokozza az affinitása az RNS-polimeráz a megfelelő promotorok csatlakozás után molekula cAMP (ciklikus adenozinmonofosfaga). A glükóz jelenlétében a cAMP-szinteket alacsony, és az aktiválási operonok felelős a laktóz, galaktóz és az arabinóz, nem fordul elő. A cAMP szintje a sejtben megnő a glükóz eltűnése (szignál „éhség”) és a KAP fehérje a molekula kapcsolódik a DNS-t cAMP-promóter régiójában három operonok, ami az egyik szükséges feltételeket a transzkripció kezdetétől.