Operon - Энэ юу вэ?

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. Operon загвар нь анхны J. Монто, Ф. Иаковын санал болгосон байна. 1961 онд тэд E. савханцрын эсийн хөгжил холбоотой үйл явцыг судалсан байна. Ялангуяа бид кодчилох ДНХ-ийн хэсгийг хянах механизмыг судалж сүү, элсэн чихэр (лактоз).

тодорхойлолт

Монто, Иаков ДНХ-ийн бүтцийн хэсэг нь схем уялдуулсан хяналтыг санал болгосон. Эрдэмтэд нэр нь "operon" өгчээ. схемы следующий. хэлхээний үйл ажиллагааны зарчим нь дараах байдалтай байна. дэлгэрэнгүй operatively хоёр элемент хяналтанд өөр хоорондоо холбоотой байдаг polypeptides кодчилох ДНХ-ийн нуклеотидын зохион байгуулалт бүлэг. оператор - эхний хянагч, хоёр дахь нь. Сүүлийнх хяналттай бүтцийн хэсэгт залгаа нуклеотидын дарааллыг дүрслэгдсэн байна. уураг компрессор бол, оператор түүний дагаж мөрдөх ДНХ-ийн хуулбар нэгжийг хаах болно хяналтын бүтээгдэхүүний үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь эргээд, дэмжигч тодорхой хэсгийг РНХ полимераза нэгдлийн төлөө steric бэрхшээл үүсэх урьдчилсан нөхцөл болдог. Хожмын Үеийн хуулбар санаачлах шаардлагатай байна. зохицуулагч apoinduktor гүйцэтгэж байгаа тохиолдолд бусад хөгжил, хэрэг байх болно. Энэ тохиолдолд оператор өөрийн холболт хуулбар нөхцөлийг бий болгоно.

өвөрмөц

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. Operon - нягт холбоотой хамрагдсан бүс нутаг, дэмжигч болон операторын хүртэл хийсэн байдаг бөгөөд энэ нь ДНХ-ийн дараалал. элемент хянах Хэрэв дараагийн буюу түүнээс тодорхой зайд байрласан байж болно. оператор бүтцийн сайт, дэмжигч хооронд ихэнхдээ байдаг. бага молекул бодис, operon хянах боломжтой байдаг. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. Энэ нь ялангуяа, effectors индукторын эсвэл krepressorami бүтцийн хэсэг юм хэлхээнд орсон.

ангилал

үүдэлтэй, эсвэл operon хэлмэгдэж байна. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. Энэ нь effector молекулууд нь тэдний үйл ажиллагаанд нөлөөлөх шинж чанараас хамаарна. Бид бүтэц үүдэлтэй энэ нь операторт заавал хаах хамт repressor нэгдэв. Тиймээс бүтцийн хэсэг хуулбар нь саад тотгор байдаг. называется негативной. Ийм зохицуулалт сөрөг operons гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч, бүтэц эерэг хяналт аас үүдэлтэй байж болох юм. Энэ тохиолдолд effector түүний apoinduktor идэвхжүүлэн, зохицуулалтын уураг молекул нь холбодог. операторыг нэгдэж, энэ нь хуулбар олгодог. Эдгээр хяналтын төрлийн үйлдэж, хүндэтгэх хэлмэгдэж бүтэц. сөрөг зохицуулалт, effector, corepressor үүрэг гүйцэтгэж, идэвхгүй repressor холбоотой, түүнийг идэвхжүүлдэг бол. Үүний үр дүнд сүүлийн олз оператор нь онгоцны чадвар, тиймээс хуулбар хаах. Эерэг хяналт бол заавал идэвхтэй apoinduktorom нь тохиолддог. Энэ нь нарийн төвөгтэй оператор холбогдсон болохгүй. Үүний үр дүнд, бүтцийн хэсгүүд ойлгоцтой байна.

үр дүн нь

сөрөг Хяналтын тул effector repressor, идэвхгүйжүүлэх, эсвэл идэвхжүүлэх учруулах холбодог. Иймээс үүдэлтэй буюу operon нь хуулбар хэлмэгдсэн. Эерэг хяналт тохиолдолд холболт apoinduktoru хийсэн байна. Энэ үйл явц нь олгодог, эсвэл блок хуулбар. үр дүн хэлбэрээр effector хавсаргасан үед apoinduktor олж хамаарна.

operon E.coli-ийн бүтэц

Е коли онд лактоз Ферментийн чадвар бүхий бүтцийг бий. Энэ нь дэмжигч болон оператор гурван бүтцийн ДНХ-ийн хэсгийг агуулдаг. ил gengalaktozidaza кодлох galaktozidpermeaza, tiogalaktozidtransatsetilaza ферментүүд. Тэдний тус бүрийн хувьд өөрийн генийг байна. operon хэсэг Лак Z, Лак A, Лак Y. Гарал үүсэл глюкоз, галактозтой нь лактоз катализаторт gengalaktozidazu кодлодог орно. Лак Y galaktozidpermeazoy харилцан. Энэ фермент нь янз бүрийн сахар тээвэрлэх олгодог. Лак нь tiogalaktozidtransatsetilazu кодлодог. Түүний үүрэг Гэхдээ сүү элсэн чихэр, захиран зарцуулах үйл явцад тодорхой бус байна. Ер нь, уураг бүх ул мөр хэмжээгээр Escherichia коли эсийн олдсонгүй. Гэсэн хэдий ч, түүний байгаль орчин, цорын ганц нүүрс, эрчим хүчний эх үүсвэр, лактоз үйлдэл үүгээр өссөн үед, дугаар 1000 удаа ургадаг ферментүүд.

бүтэц синтез

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. Лактоз operon Тэд repressor уураг кодлогдсон бүтцийн хэсэг Лак 1. орно. 360 амин хүчлүүд нь бүрдсэн полипептидийн - идэвхтэй байдалд, энэ нь tetramer, дөрвөн хувь хэмжээ Лак 1 байгуулагдсан юм. Энэ тохиолдолд бүтэц уураг кодлогдсон Лак Z, Y ба A. нийлэгжилтэнд энэ генийн өөрчлөлттэй эс, repressor нь биш зөвхөн мутаци байдаг, харин тайланд бол энэ боломжтой юм. Ийм өөрчлөлт нь үргэлж ТУХН-ийн орнуудын-зонхилж байна. Энэ оператор нь repressor оронд, дэмжигч ойр орших нь зөвхөн хуулбар боломжийг нөлөөлж болно гэдгийг холбоотой юм. эсийн үүдэлтэй нэгдэл өнөөгийн бол тэд repressor молекул нь тэмцээнд операторын хамт ирдэг.

ороомгийг

Тэдгээр нь өөр өөр холболт байж болно. Лактоз нь зассаны хувьд ч, субстратын аль аль нь ажилладаг. хэвийн эсүүд болон нэгдлийг үүдэлтэй үлдэгдэл фермент үйл ажиллагаа байхгүй бага хэмжээгээр лактоз нь нэвтрэх боломжийг олгодог. катализаторын урвалын лактоза үр дүнд allolactose болон хувирч байна. Тэр нь эргээд repressor нь холбодог ба оператор холбогдоогүй байгаа нь үүнийг үүсгэдэг. Энэ нь дэмжигч тавцан нь РНХ полимераза олгодог. Энэ Лак Z, А, ороомгийг, IPTG болон TMG нь лактоз operon хяналтыг судлахад ашиглаж байгаа цорын ганц үүрэг гүйцэтгэж Y. нэгдлийн хуулбар эхэлнэ.

Нааштай арга хэмжээ элементүүд

Тэдний таних diauksiey учруулсан байна. Энэ үзэгдлийн мөн чанар лактоза ашиглах нь зөвхөн дунд байгаа бүх глюкозын хэрэглэсний дараа эхэлдэг юм. Diauksiya - catabolite хэлмэгдүүлэлтийн илрэлийн нэг юм. Энэ нөлөө нь цусан дахь сахарын 40-өөд нь мэдэгдэж байна. Өнгөрсөн зууны. Энэ нь глюкоз өмнө өөр өөр нүүрс ус catabolize нь E. савханцрын чадваргүй илэрхийлсэн байна. Тэр нь эргээд эрчим хүчний илүү үр ашигтай эх үүсвэр үүрэг гүйцэтгэдэг.

нөлөө механизм

Энэ нь Pastan болон Перлман тайлах болно. Тэд lac- operon ойлгоцтой байгаа хоёр элемент олдсон. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. Camp (мөчлөгт аденозин монофосфат) болон идэвхжүүлэгч уураг catabolism ATS - Энэ нь жижиг молекул effector юм. эукариотуудтай онд анх дааврын үйл ажиллагааны зуучлагч үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь Е нь хуарангийн гадна, түүний хурд нь саарч глюкоз байлцуулан бүхий орчинд өсөн нэмэгдэж, эс савханцрын олсон байсан, гэхдээ энэ нь catabolic дарангуйлалтай устгаж байна. Энэ нь эргээд, глюкоз, лактоза нэгэн зэрэг өмнө Лак-operon илэрхийлэх боломжийг шалтгаан болж байна. Хэсэг хугацааны дараа урвуу хамааралтай байна. фермент бааз синтезийн үйл ажиллагаа нь глюкоз саад байна.

дүгнэлт

эерэг болон сөрөг - operon нь хуулбар давхар хяналтан дор байдаг. CAP-Camp цогцолбор загвар ДНХ боловсруулах өмнө холбогдож РНХ полимераза олгодог. Одоогийн байдлаар эрдэмтэд Лак-operon зохицуулалтын бүс нутаг нь тухайн байгуулах, дэмжигч байдаг бүрэн нуклеотидын гинжин deciphered. Түүнчлэн, 1969 онд тэр Лак 1 дэмжигч, бүрэн оператор дараалал, Лак Z болон Лак Y. фрагментийг агуулсан судалгаагаар цэвэр ариун ДНХ-ийн фрагментийг зарцуулсан байна энэ нь ДНХ-тэй multimeric уургийн харилцан үйлчлэлийн чухал үүрэг тэгш хэмтэй бүтэц хамаардаг болохыг тогтоосон байна - палиндром . Үүний зэрэгцээ тэдний 14 үед тэдний одоо 26 нь Лак-operon оператор өөр өөр онцлог юм. тэд нэг ч эсрэг чиглэлд уншиж өөр сүлжээ. Палиндром дэмжигч хэсэгт тодорхойлж, Camp-хоо нь цогцолбор харилцан.