Регуляция биосинтеза белка

Процесс биосинтеза белка в клетке строго регулируется. Механизм регуляции белкового синтеза был впервые предложен в 1961 г. Ф. Жакобом и Ж. Моно. Учёные использовали общепринятую концепцию биохимии: один ген – одна мРНК – один белок.

Согласно схеме Жакоба и Моно, в генетическом аппарате клетки существуют сообщества структурных генов, называемых оперонами, каждый из которых отвечает за взаимосвязанный синтез ряда специфических белков. Деятельность каждого оперона контролируется геном-оператором, который либо разрешает, либо запрещает чтение информации с оперона в виде последовательности синтезируемых мРНК.

В свою очередь деятельность гена-оператора контролируется удалённым от него геном-регулятором, который производит мРНК, необходимую для синтеза белка-репрессора, блокирующего ген-оператор. Белок-репрессор подвержен аллостерической регуляции своей активности со стороны субстратов ферментов, продуктов деятельности оперонов, гормонов и т.д.

Регуляция биосинтеза белков осуществляется также на уровне информосом; на уровне метаболитов при активировании и переносе аминокислот; на уровне макромолекул при биосинтезе ДНК, РНК и рибосом; на уровне субклеточных структур, клетки, органа, организма и на уровне среды (температурная и иные зависимости).

Упрощённо схем регуляции биосинтеза белка выглядит следующим образом: