Общие принципы генетического контроля экспрессии генов

Регуляция экспрессии генов у прокариот. Репрессия синтеза анаболических ферментов(trp-оперон).

Регул экспрессии генов у прокариот наиболее распространена регул на уровне транскрипции(оч экономна). Гипотеза оперона. Оперон -совок-ть тесно сцепл-х структ-х генов прокариот вместе с уч-ком-оператором, регулирующим их транскрипцию. К оперону также относят регуляторн уч-ки:промотор и терминатор, к-ые участв в управл транскрипцией. Промотор -уч-к ДНК,обозначающ оконч-е транскрипции.РНК-полимераза, дойдя до терминатора, заканч транскрипцию и покид ДНК. Оператор -уч-к ДНК, с к-рым может специфически связыв-ся белок-репрессор.Инф-цию о белке-репрессоре содержит ген-регулятор, к-рый не вход в состав оперона.Связавшись с оператором, репрессор останавл транскрипцию, т.к. препятств передвиж-ю РНК-полимеразы вдоль ДНК.

trp-оперон содерж 4 структ гена, на к-рых запис инф-ция о ферментах, катализир-х синтез триптофана. Белок-репрессор синтезир-ся в неакт форме и не может связыв-ся с ДНК,поэтому возможна транскрипция структ-х генов и дальнейш синтез ферментов, вырабатыв-х триптофан. По мере синтеза триптофана его конц в кл-ке возраст. Избыт триптофан соед с белком-репрессором и перевод его в акт форму. Репрессор приобрет спос-ть связ ДНК, садится на оператор и останавл транскрипцию, а след-но и синтез триптофана. В процессе жизнед-ти кл-ки триптофан расход-ся, белок-репрессор освобожд от триптофана, переход в неакт сост-е, теряет спос-ть связ с ДНК и покид оператор. Транскрипуия и последующ процессы синтеза возобновл-ся.

Важнейшим фактором регуляции генной акт-ти явл элементы генома, отвечающие за синтез регуляторных белков,— гены-регуляторы. Соединяясь с определ-ными нуклеотидными последовательностями ДНК, предшествующими структурной части регулируемого гена,—операторами, белки-регуляторы способств или препятств соедин-ю РНК-полимеразы с промотором. Если белок-регулятор взаимод с оператором, занимающим часть промотора или располож-м между ним и структурной частью гена, то это не дает возможности РНК-полимеразе соедин-ся с промоторной последоват-тью и осуществить транскрипцию. Такой белок называют репрессором, и в этом случае осуществл-ся негативный контроль экспрессии гена со стороны гена-регулятора. Если промотор облад слабой спос-тью соединяться с РНК-полимеразой, а ему предшествует область, узнаваемая белком-регулятором, присоедин-е последнего непоср-но перед промотором к молекуле ДНК облегч связыв-е РНК-полимеразы с промотором, вслед за чем следует транскрипция. Такие белки назыв активаторами (или апоиндукторами), а контроль экспрессии гена со стороны гена-регулятора — позитивным

Дата добавления: 2014-11-18