Добро пожаловать на наш сайт!

3. Структурные гены. Кодируют белки, непосредственно производящие фенотипический эффект. Именно для контроля их экспрессии, собственно, и существуют оперонные структуры вместе со своими регуляторами.

4. Терминатор транскрипции. Здесь заканчивается синтез мРНК.

Не входит в оперон, но является необходимой частью регуляторной системы ген-регулятор, кодирующий регуляторный белок, связывающийся с оператором. Ген-регулятор может находиться рядом с контролируемым им опероном, но часто располагается совсем в другом участке хромосомы. Почти всегда у гена-регулятора свой промотор и терминатор.

В регуляции участвуют, как правило, и низкомолекулярные вещества-эффекторы, являющиеся либо индукторами, либо корепрессорами структурных генов.

В зависимости от влияния на их работу низкомолекулярных молекул-эффекторов различают индуцибельные и репрессибельные (-руемые) опероны. В зависимости от эффекта связывания регуляторного белка с оператором опероны могут иметь негативный или позитивный контроль. Т. о., можно выделить четыре типа оперонов:

(ТИПЫ ОПЕРОНОВ)

(принципы работы в каждом случае)

lac оперон

lacZ - гидролиз до глю и гала lacY - галактозидпермеаза

- 2 -

lacA-галактозидтрансацетилаза

без лактозы - следовые колич трех белков

с лактозой к-во стр белков увеличивается в 1000 раз.

ген-регулятор лактозного оперона - lacI, - кодирует белок-репрессор. В активной форме это тетрамер. Клетки с инактивацией lacI конститутивны по синтезу всех трех ферментов.

Если в клетке появляется индуктор, он конкурирует с оператором за молекулы репрессора. Связывание индуктора с репрессором освобождает оператор и позволяет РНК-полимеразе начать транскрипцию. В качестве индуктора может выступать лактоза (вернее, аллолактоза) и еще несколько сахаров и их неметаболизируемых аналогов. Даже в отсутствие индуктора базовая активность галактозидпермеазы достаточна, чтобы обеспечить транспорт индуктора в клетку.

Однако одно только снятие репрессии недостаточно для обеспечения наблюдаемого тысячекратного увеличения транскрипции генов оперона. Как оказалось, lac-оперон находится также и под влиянием позитивной регуляции. Непосредственно перед промотором lac-оперона располагается сайт связывания с активаторным белком CAP (Catabolite Activator Protein, CRP) или БАК (БРЦ). Связывание этого белка со своим оператором приводит к усилению транскрипции оперона. CAP является апоиндуктором, и для связывания с ДНК должен образовать комплекс с цАМФ. Комплекс CAP-cAMP играет роль в явлении, называемом катаболитной репрессией или глюкозным эффектом. Суть этого явления, которое мы будем более детально рассматривать позднее, заключается в том, что в присутствии глюкозы утилизация целого ряда источников углерода (в т. ч. и лактозы) ингибируется. Причиной этого является снижение концентрации цАМФ, и следовательно, комплекса CAP-cAMP, активирующего транскрипцию.