Operon – o que é isso?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. modelo operão foi proposto pela primeira vez por J. Monod e F. Jacob. Em 1961 eles examinaram os processos associados com o desenvolvimento de células de E. coli. Em particular foram estudados os mecanismos que controlam a segmentos de DNA que codificam o açúcar do leite (lactose).

descrição

Monod e Jacob proposto um controlo coordenado esquema das secções estruturais de ADN. Os cientistas deram o nome de "operon". схемы следующий. O princípio de funcionamento do circuito é a seguinte. grupo arranjo de sequências de DNA que codificam polipeptídeos que estão intimamente associados um com o outro operativamente controlada por dois elementos. O primeiro é o controlador, e o segundo – o operador. Estes últimos são representados sequência nucleotídica adjacente a porções estruturais controladas. Se a proteína de compressor, a sua adesão ao operador irá bloquear unidades de transcrição de ADN actua como um produto de controlo. Este, por sua vez, é um pré-requisito para a formação dos obstáculos estéricos para o composto de ARN polimerase a uma porção específica do promotor. O último é necessário para iniciar a transcrição. Outros desenvolvimentos será o caso, se o regulador atua apoinduktor. Nesta situação, a sua ligação com o operador irá criar condições para a transcrição.

especificidade

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operão – uma sequência de ADN que é composta por intimamente ligada regiões codificantes, o promotor e operador. elemento de controlo pode ser posicionado próximo a ele ou a uma certa distância da mesma. O operador é frequentemente entre os locais estruturais e promotor. Não há substâncias de baixo peso molecular, que podem ser controlados operão. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Isto, em particular, os efectores que são indutores ou secções estruturais krepressorami incluído no circuito.

classificação

É induzido ou reprimido operon. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Depende da natureza do impacto sobre a sua actividade de molulas efectoras. Nós induzida estruturas que se junta o repressor por bloqueio da ligação para o operador. Por conseguinte, existem obstáculos à transcrição dos perfis estruturais. называется негативной. Tal regulação é chamado operons negativos. No entanto, a estrutura pode ser induzida pelo controlo positivo. Neste caso, o efector se liga a uma molécula de proteína de regulação, activando o seu apoinduktor. Juntando-se ao operador, que permite a transcrição. Estes tipos de controlo actuar e respeito estruturas reprimido. Se a regulação negativa, efector, na qualidade de co-repressor, ligado com um repressor inactiva e activa-o. Como resultado, os últimos ganhos a capacidade de acoplar com o operador, bloqueando, assim, a transcrição. Se o controlo positivo, a ligao ocorre com apoinduktorom activo. Este complexo não pode ser conectado ao operador. Por conseguinte, as porções estruturais não são transcritas.

resultados

No controlo negativo, assim efectora se liga o repressor, fazendo com que a inactivação ou activação. Por conseguinte, induzida ou reprimida a transcrição do operão. No caso de um controlo positivo, a ligação é feita para apoinduktoru. Este processo permite ou bloqueia a transcrição. O resultado depende da forma que adquire apoinduktor quando ligado ao efector.

A estrutura do operão E. coli

Em E. coli, há uma estrutura que tem a capacidade de fermentar a lactose. Ele inclui o promotor e operador de três porção de ADN estrutural. Codificação gengalaktozidaza expostas enzimas galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Para cada um deles tem seu próprio gene. O operão inclui porções lac Z, lac A, lac Y. Origem codifica gengalaktozidazu catalisar a lactose em glucose e galactose. Lac Y interage com galaktozidpermeazoy. Esta enzima proporciona o transporte de açúcares diferentes. Lac A codifica tiogalaktozidtransatsetilazu. Seu papel, no entanto, não está claro no processo de eliminação de açúcar do leite. Tipicamente, todas as proteínas encontradas nas células de Escherichia coli em quantidades vestigiais. No entanto, quando cultivada no seu ambiente, em que a única fonte de carbono e energia actua lactose, enzimas número cresce 1000 vezes.

síntese constitutiva

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. operão lactose inclui uma porção lac 1. Eles estrutural codificado proteína repressora. No estado activo, é um tetrâmero, que é formado por quatro cópias porção lac 1 – um poliptido que compreende uma rotação de 360 aminoácidos. As células com alterações neste gene sobre a síntese de proteínas constitutivas codificado lac Z, Y e A. Neste caso, é possível, se não existe apenas mutações no repressor, mas na demonstração. Tais mudanças são sempre cis-dominante. Isto é devido ao facto do operador, em oposição a um repressor, pode ser influenciada pela possibilidade de transcrição apenas quando localizado em estreita proximidade ao promotor. Se estiver presente nos compostos induzida por células, que vêm com um operador na competição para a molécula repressora.

indutores

Eles podem ser diferentes conexões. A lactose actua como um indutor e como um substrato. Em células normais e na ausência de actividade enzimática residual induzida dos compostos proporciona a possibilidade de penetração de lactose em quantidades menores. Como resultado da reacção catalítica lactose é transformada em alolactose. Ele, por sua vez, se liga ao repressor e provoca-lo de ser desconectado do operador. Isto permite que a polimerase de ARN para a doca promotor. Isto vai iniciar a transcrição de lac Z, A e Y. Os compostos que actuam apenas como indutores, IPTG e TMG são utilizados para estudar o controlo de um operão de lactose.

elementos de ação afirmativa

A sua identificação é causada diauksiey. A essência desse fenômeno é que a utilização de lactose começa apenas após o uso de toda a glicose disponível no meio. Diauksiya – uma das manifestações de repressão catabólica. Este efeito é conhecido a partir de 40 de glicose. o último século. Ela é expressa em E. coli incapacidade para catabolizar hidratos de carbono diferentes, na presença de glicose. Ela, por sua vez, atua como uma fonte mais eficiente da energia.

O mecanismo do efeito

Ele conseguia decifrar Pastan e Perlman. Eles encontraram os dois elementos que são transcritos operon lac. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Isto é uma pequena molécula efectora – cAMP (monofosfato de adenosina cíclico) e ATS catabolismo proteico activador. Em eucariotos, o primeiro age como um mediador da ação do hormônio. Verificou-se que a adição de AMPc de culas de E. coli, cresce em um ambiente com a presença de glicose, desacelera a sua velocidade, mas que é removida repressão catabólica. Este, por sua vez, faz com que a possibilidade da expressão do operão lac na presença simultânea de glucose e lactose. Depois de algum tempo tem sido uma relação inversa. A actividade do enzima de síntese de cAMP é inibida por glicose.

conclusão

A transcrição do operon está sob controle duplo – negativo e positivo. complexo CAP-cAMP permite a RNA polimerase para se conectar ao ADN molde, antes do processamento. Actualmente, os cientistas decifrada a cadeia completa de nucleótidos da região reguladora do operão lac, no qual existe um operador e promotor. Além disso, em 1969, que foi atribuído o seu fragmento de ADN puro contendo lac um promotor e totalmente sequência de operador, lac Z e fragmento Y. lac No estudo verificou-se que um papel importante na interacção de proteínas multiméricas com ADN pertence estruturas simétricas – palindrome . O operador lac-operão da sua actual 26. Ao mesmo tempo, 14 deles são especificidade diferente. Diferentes cadeias que lêem o mesmo, mas na direção oposta. Palindrome identificado na porção promotor e interagindo com um complexo de cAMP-CAP.