Operon - beth yw hyn?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Cynigiwyd model Operon gyntaf gan J. Monod a F. Jacob. Yn 1961 maent yn archwilio'r prosesau sy'n gysylltiedig â datblygu celloedd E. coli. Yn benodol, rydym yn astudio mecanweithiau rheoli segmentau DNA amgodio y siwgr llaeth (lactos).

disgrifiad

arfaethedig Monod a Jacob cynllun rheoli cydlynol o'r adrannau strwythurol o DNA. Rhoddodd y gwyddonwyr yr enw "Operon" iddo. схемы следующий. Mae'r egwyddor o weithrediad y gylched fel a ganlyn. grŵp Trefniant o ddilyniannau DNA amgodio polypeptidau a gysylltir yn agos â'i gilydd a reolir llawdriniaeth gan ddwy elfen. Y cyntaf yw'r rheolydd, a'r ail - y gweithredwr. Mae'r olaf yn cael ei gynrychioli dilyniant niwcleotid ger dogn strwythurol a reolir. Os bydd y protein-cywasgwr, ei ymlyniad wrth y gweithredwr bloc unedau trawsgrifio DNA gweithredu fel cynnyrch rheoli. Mae hyn, yn ei dro, yn rhagofyniad ar gyfer ffurfio y rhwystrau steric i cyfansoddyn polymeras RNA i gyfran benodol yr hyrwyddwr. Mae'r olaf yn angenrheidiol i gychwyn trawsgrifio. Bydd datblygiadau eraill yn wir, os yw'r rheoleiddiwr yn gweithredu apoinduktor. Yn y sefyllfa hon, bydd ei gysylltiad â'r gweithredwr greu amodau ar gyfer y trawsgrifiad.

penodoldeb

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon - dilyniant DNA sy'n cael ei wneud o gysylltu'n agos codio rhanbarthau, hyrwyddwr a gweithredwr. Gall rheoli elfen eu lleoli drws nesaf iddo neu ar bellter penodol ohono. Mae'r gweithredwr yn aml rhwng safleoedd strwythurol a hyrwyddwr. Mae sylweddau isel moleciwlaidd, y gellir ei reoli Operon. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Mae hyn, yn arbennig, y effeithyddion sy'n inducers neu rannau strwythurol krepressorami cynnwys yn y cylched.

dosbarthiad

A yw achosir neu repressed Operon. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Mae'n dibynnu ar natur yr effaith ar eu gweithgaredd o foleciwlau effeithydd. Rydym achosir strwythurau mae'n ymuno â'r repressor drwy flocio rhwymo i'r gweithredydd. Yn unol â hynny, mae yna rwystrau i trawsgrifiad o'r adrannau strwythurol. называется негативной. Gelwir rheoleiddio o'r fath yn operons negyddol. Fodd bynnag, efallai y bydd y strwythur yn cael ei achosi gan y rheolaeth gadarnhaol. Yn yr achos hwn, mae'r effeithydd rhwymo i'r moleciwl protein rheoleiddiol, activating ei apoinduktor. Ymuno â'r gweithredydd, mae'n galluogi y trawsgrifiad. Mae'r mathau hyn rheoli yn gweithredu a pharch strwythurau repressed. Os bydd y rheoleiddio negyddol, effeithydd, gan weithredu fel corepressor, sy'n gysylltiedig â repressor anweithgar a activates ei. O ganlyniad, yr enillion olaf y gallu i doc gyda'r gweithredwr, gan blocio trawsgrifio. Os bydd y rheolaeth bositif, rhwymo yn digwydd gyda apoinduktorom gweithredol. Ni all y cymhleth yn cael eu cysylltu â'r gweithredwr. O ganlyniad, nid yw dogn strwythurol yn cael eu trawsgrifio.

canfyddiadau

Yn y rheolaeth negyddol, a thrwy hynny effeithydd rhwymo'r repressor, gan achosi llonyddu neu activation. Yn unol â hynny, a ysgogwyd neu repressed drawsgrifiad y Operon. Yn achos rheolaeth bositif, cysylltiad yn cael ei wneud i apoinduktoru. Mae'r broses hon yn caniatáu neu'n flociau trawsgrifio. Y canlyniad yn dibynnu ar y ffurflen sydd yn caffael apoinduktor pan ynghlwm wrth y effeithydd.

Mae strwythur y E.coli Operon

Yn E. coli mae strwythur gael y gallu i eplesu lactos. Mae'n cynnwys yr hyrwyddwr a'r gweithredwr tri dogn DNA strwythurol. Codio gengalaktozidaza agored ensymau galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Ar gyfer pob un ohonynt wedi ei genyn ei hun. Mae'r Operon cynnwys Z dogn LAC, LAC A, LAC Y. Origin amgodio'r gengalaktozidazu catalyzing y lactos i glwcos a galactose. Lac Y rhyngweithio â galaktozidpermeazoy. Mae'r ensym yn darparu cludo siwgrau gwahanol. Lac A amgodio'r tiogalaktozidtransatsetilazu. Mae ei rôl, fodd bynnag, nid yw'n glir yn y broses o gael gwared o siwgr llaeth. Yn nodweddiadol, mae pob un o'r proteinau a geir yn y celloedd o Escherichia coli mewn symiau hybrin. Fodd bynnag, pan fydd eu tyfu yn ei amgylchedd, yn yr hon y ffynhonnell carbon ac ynni yn unig yn gweithredu lactos, ensymau rhif yn tyfu 1000 gwaith.

synthesis constitutive

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Operon lactos yn cynnwys strwythurol LAC cyfran 1. Maent yn encoded protein repressor. Yn y cyflwr gweithredol, mae'n tetramer, sy'n cael ei ffurfio o bedwar copi cyfran LAC 1 - polypeptid sy'n cynnwys 360 o asidau amino. Celloedd gyda newidiadau yn y genyn hwn ar y synthesis o broteinau constitutive hamgodio Z LAC, Y a A. Yn yr achos hwn, mae hyn yn bosibl os oes nid yn unig yn treigladau yn y repressor, ond yn y datganiad. newidiadau o'r fath bob amser yn cis-dominyddol. Mae hyn oherwydd y ffaith bod y gweithredwr, yn hytrach na repressor, gellir ei ddylanwadu gan y posibilrwydd o trawsgrifio dim ond pan lleoli yn agos at yr hyrwyddwr. Os yn bresennol yn y cyfansoddion a achosir cell, maent yn dod â fo gweithredwr yn y gystadleuaeth ar gyfer y moleciwl repressor.

anwythyddion

Efallai eu bod yn wahanol gysylltiadau. Lactos yn gweithredu fel un inducer ac fel is-haen. Mewn celloedd normal ac yn absenoldeb gweithgaredd ensym gweddilliol achosir o'r cyfansoddion yn darparu y posibilrwydd o dreiddiad o lactos mewn mân symiau. O ganlyniad i'r lactos adwaith catalytig cael ei thrawsnewid yn allolactose. Ef, yn ei dro, rhwymo i'r repressor ac yn ysgogi rhag cael eu datgysylltu oddi wrth y gweithredwr. Mae hyn yn galluogi'r polymeras RNA i'r doc hyrwyddwr. Bydd hyn yn dechrau y trawsgrifiad o Z LAC, A a Cyfansoddion Y. gweithredu yn unig fel anwythyddion, IPTG a TMG yn cael eu defnyddio i astudio reolaeth Operon lactos.

elfennau gweithredu cadarnhaol

Mae eu adnabod yn cael ei achosi diauksiey. Hanfod y ffenomen hon yw bod y defnydd o lactos yn dechrau dim ond ar ôl y defnydd o'r holl glwcos sydd ar gael yn y tymor canolig. Diauksiya - un o'r amlygiadau o ormes catabolite. Mae'r effaith yn hysbys o'r 40au glwcos. y ganrif ddiwethaf. Mae'n cael ei fynegi mewn E. coli anallu i catabolize carbohydradau wahanol ym mhresenoldeb glwcos. Hi, yn ei dro, yn gweithredu fel ffynhonnell fwy effeithlon o ynni.

Mae'r mecanwaith yr effaith

Gallai dehongli Pastan a Perlman. Maent yn dod o hyd i'r ddwy elfen sydd wedi'u trawsgrifio Operon lac-. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Mae hwn yn effeithydd bach moleciwl - CAMP (cylchol monophosphate adenosine) a phrotein activator ATS catabolism. Yn ewcaryotau, y cyntaf yn gweithredu fel cyfryngwr o weithredu hormonau. Canfuwyd bod ychwanegu CAMP i E. coli celloedd, yn tyfu mewn amgylchedd gyda phresenoldeb glwcos, arafu'n ei gyflymder, ond mae'n cael ei dynnu gormes catabolic. Mae hyn, yn ei dro, yn achosi y posibilrwydd o fynegiant o lac-Operon ym mhresenoldeb y pryd o glwcos a lactos. Ar ôl peth amser wedi bod perthynas wrthdro. Mae gweithgarwch y synthesis CAMP ensym yn cael ei rwystro gan glwcos.

casgliad

Trawsgrifio o'r Operon dan reolaeth ddeuol - negyddol a chadarnhaol. CAP-CAMP cymhleth yn galluogi'r polymeras RNA i gysylltu â'r templed DNA cyn prosesu. Ar hyn o bryd, mae gwyddonwyr dehongli'r y gadwyn niwcleotid cyflawn y rhanbarth rheoleiddiol y LAC-Operon, lle mae gweithredwr a'r hyrwyddwr. Ar ben hynny, yn 1969, cafodd ei ddyrannu ei darn DNA pur sy'n cynnwys LAC 1 hyrwyddwr ac yn llawn dilyniant gweithredwr, Z LAC a LAC darn Y. Yn yr astudiaeth gwelwyd bod rhan sylweddol yn y rhyngweithio o broteinau multimeric â DNA yn perthyn strwythurau cymesur - palindrome . Mae'r gweithredwr LAC-Operon o'u presennol 26. Ar yr un pryd 14 ohonynt yn penodoldeb gwahanol. Gwahanol cadwyni maent yn darllen yr un fath ond yn y cyfeiriad arall. Palindrome a nodwyd yn y rhan hyrwyddwr ac yn rhyngweithio gyda cymhleth o CAMP-CAP.