Οπερόνιο - τι είναι αυτό;

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. μοντέλο οπερόνιο προτάθηκε για πρώτη φορά από τον J. Monod και F. Jacob. Το 1961 εξετάστηκαν οι διαδικασίες που συνδέονται με την ανάπτυξη των κυττάρων του Ε coli. Συγκεκριμένα μελετήσαμε τους μηχανισμούς ελέγχουν τμήματα DNA που κωδικοποιεί το σάκχαρο του γάλακτος (λακτόζη).

περιγραφή

Monod και Jacob πρότεινε ένα σύστημα συντονισμένου ελέγχου των δομικών τμημάτων του DNA. Οι επιστήμονες έδωσαν το όνομα «οπερόνιο». схемы следующий. Η αρχή της λειτουργίας του κυκλώματος είναι η εξής. Διευθέτηση ομάδα του ϋΝΑ αλληλουχίες που κωδικοποιούν πολυπεπτίδια τα οποία συνδέονται στενά μεταξύ τους λειτουργικά ελέγχεται από δύο στοιχεία. Το πρώτο είναι ο ελεγκτής, και το δεύτερο - ο χειριστής. Το τελευταίο εκπροσωπείται αλληλουχία νουκλεοτιδίων που γειτνιάζουν με ελεγχόμενη δομική τμήματα. Εάν η πρωτεΐνη-συμπιεστή, προσκόλληση της προς τον χειριστή θα εμποδίσει μονάδες μεταγραφής DNA δρα ως προϊόν ελέγχου. Αυτό, με τη σειρά του, αποτελεί προϋπόθεση για τον σχηματισμό των στερικών εμπόδια για την ένωση RNA πολυμεράση σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του προαγωγέα. Το τελευταίο είναι απαραίτητο για την έναρξη της μεταγραφής. Άλλες εξελίξεις θα συμβεί, αν ο ρυθμιστής λειτουργεί apoinduktor. Σε αυτήν την περίπτωση, τη σύνδεσή του με τον χειριστή θα δημιουργήσει τις συνθήκες για τη μεταγραφή.

ειδικότητα

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Οπερόνιο - μιά DNA αλληλουχία που αποτελείται από στενά συνδεδεμένες περιοχές κωδικοποίησης, υποκινητή και χειριστή. στοιχείο χειρισμού μπορεί να τοποθετηθεί δίπλα σε αυτό ή σε ορισμένη απόσταση από αυτό. Ο χειριστής είναι συχνά μεταξύ των διαρθρωτικών sites και υποστηρικτής. Υπάρχουν χαμηλού μοριακού ουσίες, οι οποίες μπορούν να ελέγχονται οπερόνιο. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Αυτό, ειδικότερα, οι τελεστές που είναι επαγωγείς ή krepressorami δομικά τμήματα που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα.

ταξινόμηση

Επάγεται ή καταστέλλεται οπερονίου. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Εξαρτάται από τη φύση της επίπτωση στη δραστηριότητά τους των μορίων τελεστών. Εμείς που προκαλείται από τις δομές που ενώνει τον καταστολέα μπλοκάροντας σύνδεση με το χειριστή. Κατά συνέπεια, δεν υπάρχουν εμπόδια για τη μεταγραφή των δομικών τμημάτων. называется негативной. Τέτοια ρύθμιση ονομάζεται αρνητική οπερόνια. Ωστόσο, η δομή μπορεί να επάγεται από τον θετικό μάρτυρα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο τελεστής συνδέεται με μια ρυθμιστική μόριο πρωτεΐνης, ενεργοποιώντας apoinduktor του. Ενώνουμε το χειριστή, επιτρέπει τη μεταγραφή. Αυτοί οι τύποι ελέγχου δρουν και σεβασμό κατασταλεί δομές. Εάν η αρνητική ρύθμιση, τελεστή, που ενεργεί ως συν-καταστολέα, που συνδέονται με ένα ανενεργό καταστολέα και ενεργοποιεί αυτό. Ως αποτέλεσμα, ο τελευταίος κέρδη η ικανότητα να δέσει με τον φορέα εκμετάλλευσης, μπλοκάροντας έτσι τη μεταγραφή. Εάν το θετικό μάρτυρα, πρόσδεση λαμβάνει χώρα με ενεργό apoinduktorom. Αυτό το συγκρότημα δεν μπορεί να συνδεθεί με το χειριστή. Κατά συνέπεια, οι διαρθρωτικές τμήματα δεν μεταγράφεται.

ευρήματα

Στο αρνητικό έλεγχο, έτσι τελεστή δεσμεύει τον καταστολέα, προκαλώντας αδρανοποίηση ή την ενεργοποίηση. Κατά συνέπεια, επαγόμενη ή καταστέλλονται μεταγραφή του οπερονίου. Σε περίπτωση θετικού ελέγχου, η σύνδεση γίνεται με apoinduktoru. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει ή αποκλείει τη μεταγραφή. Το αποτέλεσμα εξαρτάται από την μορφή που αποκτά apoinduktor όταν συνδέεται με το τελεστή.

Η δομή της E.coli οπερονίου

Στην E. coli υπάρχει μια δομή που έχει την ικανότητα να ζυμώνει τη λακτόζη. Περιλαμβάνει τον υποκινητή και χειριστή τρία τμήμα δομικό DNA. Κωδικοποίηση εκτίθενται gengalaktozidaza ένζυμα galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Για κάθε ένα από αυτά έχει τη δική του γονιδίου της. Το οπερόνιο περιλαμβάνει τμήματα lac Ζ, lac Α, lac Υ Origin κωδικοποιεί gengalaktozidazu κατάλυση της λακτόζης σε γλυκόζη και γαλακτόζη. Lac Υ αλληλεπιδρά με galaktozidpermeazoy. Αυτό το ένζυμο παρέχει την μεταφορά των διαφόρων σακχάρων. Lac Α κωδικοποιεί tiogalaktozidtransatsetilazu. Ο ρόλος του, ωστόσο, δεν είναι σαφές κατά τη διαδικασία της διάθεσης των σάκχαρο του γάλακτος. Τυπικά, το σύνολο των πρωτεϊνών που βρίσκονται στα κύτταρα του Escherichia coli σε ίχνη. Ωστόσο, όταν καλλιεργείται σε περιβάλλον του, όπου η μόνη πηγή άνθρακα και ενέργειας δρα λακτόζη, ένζυμα αριθμός μεγαλώνει 1000 φορές.

συστατική σύνθεση

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Λακτόζη οπερόνιο περιλαμβάνει ένα δομικό τμήμα lac 1. Μπορούν κωδικοποιημένη πρωτεΐνη καταστολέα. Στην ενεργή κατάσταση, είναι ένα τετραμερές, το οποίο σχηματίζεται από τέσσερα αντίτυπα τμήματος lac 1 - ένα πολυπεπτίδιο που περιλαμβάνει 360 αμινοξέα. Κύτταρα με αλλαγές σε αυτό το γονίδιο για τη σύνθεση των πρωτεϊνών που κωδικοποιούνται συστατική lac Ζ, Υ και Α Σε αυτή την περίπτωση, αυτό είναι δυνατό, αν δεν υπάρχει μόνο μεταλλάξεις στο καταστολέα, αλλά στην κατάσταση. Αυτές οι αλλαγές είναι πάντα cis-κυρίαρχο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο φορέας, σε αντίθεση με ένα καταστολέα, μπορεί να επηρεαστεί από τη δυνατότητα της μεταγραφής μόνο όταν βρίσκεται σε άμεση γειτνίαση με τον υποκινητή. Εάν υπάρχει στα κυτταρικά επαγόμενη ενώσεις, έρχονται με ένα χειριστή στο διαγωνισμό για το μόριο καταστολέα.

πηνία

Μπορεί να είναι διαφορετικές συνδέσεις. Λακτόζη δρα και ως επαγωγέας και ως υπόστρωμα. Σε φυσιολογικά κύτταρα και εν απουσία επαγόμενης υπολειμματική ενζυμική δραστικότητα των ενώσεων παρέχει τη δυνατότητα διείσδυσης της λακτόζης σε μικρές ποσότητες. Ως αποτέλεσμα της καταλυτικής λακτόζης αντίδρασης μετασχηματίζεται σε αλλολακτόζη. Αυτός, με τη σειρά του, συνδέεται με τον καταστολέα και προκαλεί από το να αποσυνδεθεί από το χειριστή. Αυτό επιτρέπει την RNA πολυμεράση στην αποβάθρα προαγωγό. Αυτό θα ξεκινήσει τη μεταγραφή του lac Ζ, Α και Υ Ενώσεις που δρουν μόνο ως επαγωγείς, IPTG και TMG χρησιμοποιούνται για τη μελέτη του ελέγχου της λακτόζης οπερονίου.

Καταφατική στοιχεία δράσης

Ο προσδιορισμός τους προκαλείται diauksiey. Η ουσία αυτού του φαινομένου είναι ότι η χρησιμοποίηση της λακτόζης αρχίζει μόνο μετά την χρήση όλων των διαθέσιμων γλυκόζης στο μέσο. Diauksiya - μια από τις εκδηλώσεις της καταβολική καταστολή. Αυτή η δράση είναι γνωστή από '40 γλυκόζη. Τον τελευταίο αιώνα. Εκφράζεται σε E.coli ανικανότητα να καταβολίζουν υδατάνθρακες διαφορετικά σε παρουσία γλυκόζης. Εκείνη, με τη σειρά του, δρα ως μια πιο αποδοτική πηγή ενέργειας.

Ο μηχανισμός της επίδρασης

Θα μπορούσε να αποκρυπτογραφήσει Pastan και Perlman. Βρήκαν τα δύο στοιχεία που μεταγράφονται Ιαε- οπερόνιο. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Αυτό είναι ένα μικρό μόριο τελεστή - cAMP (κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη) και η πρωτεΐνη ενεργοποιητή καταβολισμό ATS. Στους ευκαρυώτες, η πρώτη δρα ως μεσολαβητής της δράσης της αυξητικής. Βρέθηκε ότι η προσθήκη του cAMP σε E. coli κύτταρα, που αναπτύσσονται σε ένα περιβάλλον με την παρουσία γλυκόζης, επιβραδύνει την ταχύτητα του, αλλά απομακρύνεται καταβολική καταστολή. Αυτό, με τη σειρά του, προκαλεί τη δυνατότητα της έκφρασης lac-οπερονίου στην ταυτόχρονη παρουσία γλυκόζης και της λακτόζης. Μετά από λίγο καιρό υπήρξε μια αντίστροφη σχέση. Η δραστικότητα της σύνθεσης ενζύμου cAMP αναστέλλεται από τη γλυκόζη.

συμπέρασμα

Η μεταγραφή του οπερονίου είναι υπό διπλό έλεγχο - αρνητικά και θετικά. σύμπλοκο CAP-cAMP επιτρέπει την πολυμεράση RNA να συνδεθεί με το εκμαγείο DNA πριν από την επεξεργασία. Επί του παρόντος, οι επιστήμονες αποκρυπτογραφηθεί την πλήρη νουκλεοτιδική αλυσίδα της ρυθμιστικής περιοχής του lac-οπερόνιο, στην οποία υπάρχει ένας χειριστής και προαγωγού. Επιπλέον, το 1969, είχε χορηγηθεί καθαρό DNA θραύσμα του που περιέχει lac 1 προαγωγέα και πλήρως αλληλουχία χειριστή, lac Ζ και θραύσμα Υ lac Στη μελέτη διαπιστώθηκε ότι ένα σημαντικό ρόλο στην αλληλεπίδραση των πολυμερών πρωτεϊνών με DNA ανήκει συμμετρικές δομές - παλίνδρομο . Ο χειριστής lac-οπερόνιο της σημερινής τους 26. Την ίδια στιγμή 14 από αυτά είναι διαφορετικής ειδικότητας. Διαφορετικές αλυσίδες διαβάζουν το ίδιο, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Παλίνδρομο που προσδιορίζονται στο τμήμα υποκινητή και να αλληλεπιδρά με ένα σύμπλοκο της cAMP-CAP.