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Operone – che cosa è questo?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. modello dell'operone è stato proposto da J. Monod e F. Jacob. Nel 1961 hanno esaminato i processi associati con lo sviluppo di cellule di E. coli. In particolare abbiamo studiato i meccanismi che controllano segmenti di DNA che codificano lo zucchero del latte (lattosio).

descrizione

Monod e Jacob proposto un controllo coordinato schema delle sezioni strutturali del DNA. Gli scienziati hanno dato il nome di "operon". схемы следующий. Il principio di funzionamento del circuito è il seguente. gruppo Disposizione di sequenze di DNA che codificano polipeptidi che sono strettamente collegati tra loro operativamente comandato da due elementi. Il primo è il controller, e la seconda – l'operatore. Quest'ultima è rappresentata la sequenza nucleotidica adiacenti porzioni strutturali controllate. Se la proteina-compressore, la sua adesione al operatore possa bloccare le unità di trascrizione del DNA agisce come un prodotto di controllo. Questo, a sua volta, è un prerequisito per la formazione degli ostacoli sterici per il composto RNA polimerasi ad una parte specifica del promotore. Quest'ultimo è necessario per iniziare la trascrizione. Altri sviluppi sarà il caso, se il regolatore agisce apoinduktor. In questa situazione, la sua connessione con l'operatore creare le condizioni per la trascrizione.

specificità

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operone – una sequenza di DNA che si compone di strettamente legato regioni codificanti, promotore e operatore. elemento di comando può essere posizionato accanto ad essa o ad una certa distanza da esso. L'operatore è spesso tra i siti strutturali e promotore. Ci sono sostanze a basso peso molecolare, che possono essere controllati operone. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Ciò, in particolare, gli effettori che sono induttori o sezioni strutturali krepressorami incluso nel circuito.

classificazione

È indotto o operone repressa. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Dipende dalla natura l'impatto sulla loro attività di molecole effettrici. Abbiamo indotto strutture si unisce al repressore bloccando vincolante all'operatore. Di conseguenza, vi sono ostacoli alla trascrizione delle sezioni strutturali. называется негативной. Tale regolazione è chiamato operoni negativi. Tuttavia, la struttura può essere indotta dal controllo positivo. In questo caso, l'effettore si lega a una molecola di proteina regolatrice, attivando la sua apoinduktor. Unendo l'operatore, consente la trascrizione. Questi tipi di controllo agiscono e rispetto strutture repressi. Se la regolazione negativa, effettore, in qualità di corepressor, collegato ad un repressore inattiva ed attiva. Come risultato, quest'ultimo acquisisce la capacità di attraccare con l'operatore, bloccando così la trascrizione. Se il controllo positivo, legatura avviene con apoinduktorom attivo. Questo complesso può essere collegato all'operatore. Di conseguenza, le porzioni strutturali non sono trascritti.

risultati

Nel controllo negativo, così effettore lega il repressore, causando inattivazione o attivazione. Di conseguenza, indotto o trascrizione dell'operone rimosso. Nel caso di un controllo positivo, connessione viene effettuata a apoinduktoru. Questo processo permette o blocca la trascrizione. Il risultato dipende dalla forma che acquisisce apoinduktor quando attaccato al effettore.

La struttura del E.coli operone

In E. coli c'è una struttura avente la capacità di fermentare il lattosio. Esso comprende il promotore e operatore tre porzione DNA strutturale. Coding gengalaktozidaza esposti enzimi galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza. Per ognuno di loro ha il suo gene. L'operone lac Z comprende parti, lac A, lac Y. originaria codifica gengalaktozidazu catalizzando il lattosio in glucosio e galattosio. Lac Y interagisce con galaktozidpermeazoy. Questo enzima fornisce il trasporto di diversi zuccheri. Lac A tiogalaktozidtransatsetilazu codifica. Il suo ruolo, però, non è chiaro nel processo di smaltimento di zucchero del latte. Tipicamente, tutte le proteine trovate in cellule di Escherichia coli in tracce. Tuttavia, quando coltivate nel suo ambiente, in cui l'unica fonte di carbonio e di energia agisce lattosio, enzimi numero cresce 1000 volte.

sintesi costitutiva

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. operone lattosio comprende una porzione 1. lac strutturale Essi codificati proteina repressore. Nello stato attivo, è un tetramero, che è formata da quattro copie porzione lac 1 – un polipeptide comprendente un 360 aminoacidi. Celle con variazioni in questo gene sulla sintesi delle proteine codificate costitutive lac Z, Y e A. In questo caso, ciò è possibile se non c'è solo mutazioni nel repressore, ma nella comunicazione. Tali cambiamenti sono sempre cis-dominante. Ciò è dovuto al fatto che l'operatore, al contrario di un repressore, può essere influenzato dalla possibilità di trascrizione solo quando trova in prossimità del promotore. Se presenti nei composti di cellule indotte, sono dotati di un operatore in competizione per la molecola repressore.

induttori

Essi possono essere diverse connessioni. agisce lattosio sia come un induttore e come substrato. In cellule normali e in assenza di indotto attività enzimatica residua dei composti prevede la possibilità di penetrazione di lattosio in quantità minori. Come risultato del lattosio reazione catalitica si trasforma in allolactose. Egli, a sua volta, si lega al repressore e provoca che si scolleghi dall'operatore. Questo permette al RNA polimerasi al molo promotore. Ciò inizierà la trascrizione di lac Z, A e Y. I composti che agiscono solo come induttori, IPTG e TMG sono utilizzati per studiare il controllo di un operone lattosio.

Elementi azione affermativa

La loro identificazione è causato diauksiey. L'essenza di questo fenomeno è che l'utilizzo di lattosio inizia solo dopo l'uso di tutti glucosio disponibile nel mezzo. Diauksiya – una delle manifestazioni della repressione da cataboliti. Questo effetto è noto da anni '40 del glucosio. del secolo scorso. E 'espresso in E. coli incapacità di catabolizzare carboidrati diversi in presenza di glucosio. Lei, a sua volta, agisce come una fonte di energia più efficiente.

Il meccanismo dell'effetto

Si potrebbe decifrare Pastan e Perlman. Hanno trovato i due elementi che vengono trascritti dell'operone LAC-. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Questa è una piccola molecola effettore – cAMP (adenosina monofosfato ciclico) e di proteine attivatore il catabolismo ATS. Negli eucarioti, il primo agisce come mediatore dell'azione ormonale. Si è trovato che l'aggiunta di cAMP E. coli cellule, crescendo in un ambiente con presenza di glucosio, decelera la sua velocità, ma viene rimosso repressione catabolica. Questo, a sua volta, provoca la possibilità dell'espressione di lac-operone in presenza simultanea di glucosio e lattosio. Dopo qualche tempo è stata una relazione inversa. L'attività della sintesi degli enzimi cAMP è inibita dal glucosio.

conclusione

Trascrizione dell'operone è sotto controllo duale – negativo e positivo. complesso CAP-cAMP consente la RNA polimerasi per connettersi al DNA stampo prima della lavorazione. Attualmente, gli scienziati decifrato la catena di nucleotidi completa della regione regolatoria del Lac-operone, in cui v'è un operatore e promotore. Inoltre, nel 1969, è stata allocata suo frammento di DNA puro contenente lac 1 promotore e completamente sequenza operatore lac Z e lac frammento Y. Nello studio si è riscontrato che un ruolo significativo nella interazione di proteine multimeriche con DNA appartiene strutture simmetriche – palindromo . L'operatore lac-operone del loro presente 26. Allo stesso tempo, 14 di essi sono differenti specificità. Diverse catene leggono lo stesso ma in direzione opposta. Palindromo individuato nella porzione promotore e interagire con un complesso di cAMP-CAP.