Модель оперона Жакоба и Моно. Регуляция экспрессии (генной активности) на примере прокариот. Регуляция по типу репрессии

Регуляция экспрессии генов у прокариот:

Оперон – группа согласованных регулируемых структурных генов, кодирующих ферменты.

Состав:

А) несколько структурных генов, кодирующих необходимые для клетки белки с ферментативными или структурными функциями. В группу структурных генов входят гены, кодирующие рРНК и тРНК.

Б) общая регуляторная область – промотор, оператор и терминатор транскрипции.

Оператор – участок ДНК, примыкающий к структурным генам, включает и выключает их.

Промотор – участок ДНК, ктр. либо непосредственно примыкает к оператору, либо перекрывается с ним.

В зависимости от взаимодействия оператора с белком – репрессором у бактерий различают негативную и позитивную регуляцию оперонов.

1. Негативно – индуцибильный тип:

Такие опероны подвержены отрицательному контролю. Они не транскрибируются, когда оперон связан с репрессором. Индукция происходит, когда индуктор связывается с репрессором, изменяя его так, что он больше не связывается с оператором. (ЛАКТОЗНЫЙ ОПЕРОН).

2. Позитивно индуцибильный тип:

Положительно контролируемые опероны обычно не транскрибируются. Они становятся активными, когда коактиватор (небольшая молекула) связывается с белком – апоиндуктором. Приобретая соответствующую конфигурацию, апоиндуктор взаимодействует с ДНК и РНК – полимеразой, способствуя инициации транскрипции.(КАТАБОЛИЧЕСКАЯ РЕПРЕССИЯ).

3. Негативно репрессибельный тип:

Отрицательно контролируемые рапрессибельные опероны обычно транскрибируются, однако если корепрессор связывается с апорепрессором, то этот комплекс прикрепляется к оперону, приводя к ингибированию транскрипции.

Лактозный оперон:

Первые открыли Ф.Жакоб и Ж. Моно.

Процесс:

Короче, есть ген оператор, на нем сидит блокатор, когда приходит в клетку лактоза, она соединяется с блокатором,тот отваливается от оператора, и начинается синтез фермента,который лактозу расщипляет, и когда её не остается,блокатор ничто больше не сдерживает,он садится обратно на оператора и синтез кончается

Триптофоновый оперон:

Блаблабла бла.

Катоболическая репрессия:

В основе лежит способность глюкозы уменьшать содержание циклического АМФ (цАМФ) в клетке.

РНК – полимераза лак. оперона не способна инициировать транскрипцию в отсутствие вспомогательных регуляторных белков, называющихся «активаторы катаболических генов»(САР), а они не активны без цАМФ.

При уменьшении цАМФ белок (САР) оказывается неспособным связываться с контролирующей ДНК областью, что препятствует РНК – полимеразе инициировать транскрипцию. =>, эффект глюкозы, вызывающий уменьшение содержания цАМФ, ведет к лишению соответствующих оперонов конролируещего фактора, нужного для их выражения.