Operó - Què és això?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. model Operon va ser proposat per primera vegada per J. Monod i F. Jacob. El 1961 es van examinar els processos associats amb el desenvolupament de les cèl·lules d'E coli. En particular es van estudiar els mecanismes de control dels segments d'ADN que codifiquen el sucre de la llet (lactosa).

descripció

Monod i Jacob van proposar un coordinat de control d'esquema de les seccions estructurals d'ADN. Els científics li van donar el nom de "operó". схемы следующий. El principi de funcionament del circuit és el següent. grup Disposició de seqüències d'ADN que codifiquen polipèptids que estan estretament relacionats entre si controlada operativament per dos elements. El primer és el controlador, i el segon - l'operador. Aquest últim està representat seqüència de nucleòtids adjacent a porcions estructurals controlades. Si la proteïna-compressor, la seva adhesió a l'operador bloquejarà unitats de transcripció d'ADN actua com un producte de control. Això, al seu torn, és un requisit previ per a la formació dels obstacles estèrics per al compost de l'ARN polimerasa a una part específica del promotor. Aquest últim és necessari per iniciar la transcripció. Altres novetats seran el cas, si el regulador actua apoinduktor. En aquesta situació, la seva connexió amb l'operador crearà les condicions per a la transcripció.

especificitat

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon - una seqüència d'ADN que es compon de estretament vinculat regions de codificació, el promotor i l'operador. element de control pot estar col·locat al costat d'ella o a una certa distància d'ella. L'operador és sovint entre els llocs estructurals i promotor. Hi ha substàncies de baix pes molecular, que poden ser controlats operó. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Això, en particular, els efectors que són inductors o seccions estructurals krepressorami inclòs en el circuit.

classificació

És induïda o reprimida operó. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Depèn de la naturalesa de l'impacte en la seva activitat de les molècules efectores. Induïm estructures s'uneix al repressor mitjançant el bloqueig de la unió a l'operador. En conseqüència, hi ha obstacles per a la transcripció de les seccions estructurals. называется негативной. Tal regulació es diu operons negatius. No obstant això, l'estructura pot ser induïda pel control positiu. En aquest cas, l'efector s'uneix a una molècula de proteïna reguladora, l'activació del seu apoinduktor. Unir-se a l'operador, que permet la transcripció. Aquest tipus de control actuen i respecte estructures reprimits. Si la regulació negativa, efector, en qualitat de corepressor, connectat amb un repressor inactiu i l'activa. Com a resultat, aquest últim adquireix la capacitat de acoblar-se amb l'operador, bloquejant així la transcripció. Si el control positiu, es produeix la unió amb apoinduktorom actiu. Aquest complex no es pot connectar a l'operador. En conseqüència, les porcions estructurals no es transcriuen.

troballes

En el control negatiu, per tant efector s'uneix el repressor, causant la inactivació o activació. D'acord amb això, induïda o la transcripció de l'operó reprimit. En el cas d'un control positiu, la connexió es realitza a apoinduktoru. Aquest procés permet o bloqueja la transcripció. El resultat depèn de la forma que adquireix apoinduktor quan s'uneix al efector.

L'estructura de la I. coli operó

En E. coli hi ha una estructura que té la capacitat de fermentar la lactosa. Inclou el promotor i operador de tres porció d'ADN estructural. Codificació gengalaktozidaza exposats enzims galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Per a cada un d'ells té el seu propi gen. El operó inclou porcions lac Z, lac A, lac I. Origen codifica gengalaktozidazu catalitzar la lactosa en glucosa i galactosa. Lac I interactua amb galaktozidpermeazoy. Aquest enzim proporciona el transport de diferents sucres. Lac A codifica tiogalaktozidtransatsetilazu. El seu paper, però, no està clar en el procés d'eliminació de sucre de la llet. Típicament, totes les proteïnes que es troben en les cèl·lules d'Escherichia coli en quantitats traça. No obstant això, quan es cultiven en el seu entorn, en què la font de carboni i energia actua lactosa, enzims nombre creix 1000 vegades.

síntesi constitutiva

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. operó lactosa inclou una porció 1. lac estructural Ells codifiquen proteïna repressora. En l'estat actiu, és un tetràmer, que està format de quatre còpies porció lac 1 - un polipèptid que comprèn un 360 aminoàcids. Les cèl·lules amb canvis en aquest gen en la síntesi de les proteïnes constitutives codificada lac Z, I i A. En aquest cas, això és possible si hi ha no només les mutacions en el repressor, però en la declaració. Aquests canvis són sempre cis-dominant. Això és a causa del fet que l'operador, en comparació amb un repressor, pot estar influenciada per la possibilitat de la transcripció només quan troba en estreta proximitat al promotor. Si està present en els compostos induïda per cèl·lules, vénen amb un operador en la competència per la molècula repressora.

inductors

Poden ser diferents connexions. Lactosa actua tant com un inductor i com a substrat. En les cèl·lules normals i en absència de l'activitat enzimàtica residual induïda dels compostos proporciona la possibilitat de penetració de la lactosa en quantitats menors. Com a resultat de la lactosa reacció catalítica es transforma en alolactosa. Ell, al seu torn, s'uneix al repressor i provoca que es desconnecti l'operador. Això permet que l'ARN polimerasa per al moll promotor. Això iniciarà la transcripció de lac Z, A i I. Els compostos que actuen només com a inductors, IPTG i TMG s'utilitzen per estudiar el control d'un operó lactosa.

Elements d'acció afirmativa

La seva identificació és causada diauksiey. L'essència d'aquest fenomen és que la utilització de la lactosa comença només després que l'ús de tota la glucosa disponible en el medi. Diauksiya - una de les manifestacions de la repressió catabòlica. Aquest efecte es coneix a partir de 40 anys de glucosa. del segle passat. S'expressa en E. coli incapacitat per catabolizar carbohidrats diferents en presència de glucosa. Ella, al seu torn, actua com una font d'energia més eficient.

El mecanisme de l'efecte

Podria desxifrar Pasturen i Perlman. Van trobar els dos elements que es transcriuen operó lac. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Aquesta és una petita molècula d'efector - AMPc (monofosfat d'adenosina cíclic) i la proteïna activador ATS catabolisme. En eucariotes, el primer actua com a mediador de l'acció de l'hormona. Es va trobar que l'addició de cAMP a cèl·lules d'E coli, creixent en un entorn amb la presència de glucosa, desaccelera la seva velocitat, però s'elimina la repressió catabòlica. Això, al seu torn, provoca la possibilitat de l'expressió de lac-operó en la presència simultània de glucosa i lactosa. Després d'algun temps hi ha hagut una relació inversa. L'activitat de la síntesi de cAMP enzim és inhibit per la glucosa.

conclusió

La transcripció de l'operó està sota control dual - negatiu i positiu. complex CAP-cAMP permet l'ARN polimerasa per connectar-se a la plantilla d'ADN abans del processament. Actualment, els científics van desxifrar la cadena de nucleòtids completa de la regió reguladora de l'operó lactant, en el qual hi ha un operador i promotor. A més, en 1969, se li assigna el seu fragment d'ADN pur que conté lac 1 promotor i seqüència d'operador completament, lac Z i el fragment Y. lac En l'estudi es va trobar que un paper significatiu en la interacció de proteïnes multiméricas amb ADN pertany estructures simètriques - palíndrom . L'operador lac-operó del seu present 26. Al mateix temps, 14 d'ells són diferents especificitat. Diferents cadenes que llegeixen el mateix, però en la direcció oposada. Palindrome identificat en la porció de promotor i interactuant amb un complex de cAMP-CAP.