31.Концепция оперона.

Оперон-это группа генов, чьи продукты учавствуют в общем метаболическом пути. Эти гены имеют общий промотр и терминатор. Их активность регулируется общим регуляторным сигналом. Оперон-это единица генетической регуляции. Транскриптон=оперон. Опероны бывают:

1. катаболитный(биодеградирующий) - lac-оперон

2. анаболитный(биосинтезирующий) - trp-оперон.

Конститутивные - постоянноработающие гены

Индуцибельные – непостоянноработающие

32. Лактозный оперон е.Соli: строение и системы регуляции (негативная lac-репрессором и позитивная комплексом сар-белок/цАмф).

В состав оперона входят гены, необходимые для расщепления лактозы до глюкозы и галактозы.

I

P

O

Z

Y

A

T

I - кодирует белок-репрессор, Р – промотор, О — оператор (связывается с б.-репрессором), Z – кодирует β-галактозидазу, У - кодир. галактозидпермеазу, А - кодир. трансацетилазу, Т — терминатор. Длина 6000 п.н.

Негативная регуляция: при отсутствии лактозы в клетке синтезируется активный репрессор, который представляет сложный аллостерический тетрамерный белок. Он соединяется с нуклеотидной последовательностью оператора, блокируя инициацию транскрипции в стартовой точке гена.

мол. лактозы связываются с б.-репрессором и превращает его в неактивную форму. Белок–репрессор, связанный с лактозой, не может присоединиться к оператору и не преграждает путь РНК-полимеразе.

Позитивная регуляция: САР-белок катализирует образование цАМФ из АТФ. Если в клетке имеется глюкоза, то САР-б., связыаясь с ней, переходит в неактивную форму. Если глюкозы нет, то происходит увеличение цАМФ, который связывается с САР-б. Последний активизируется, связывается с промотором и увеличивает скорость транскрипции.

Сильная работа оперона приотсутствии глякозы и наличии лактозы. Оперон не работает, если нет лактозы.

33. Триптофановый оперон е.Coli: строение и системы регуляции (негативная trp-репрессором и регуляция в аттенюаторе).

В состав входят гены фермента, для синтеза триптофана.

Y

P

O

At

E

D

C

B

A

T

P - промотор, О - оператор, At – аттенюатор (содержит полиндромные последовательности), Е, D, C, B, A – структурные гены, Т-терминатор.

Негативная регуляция: ген-регулятор trpR кодирует белок-апорепрессор. Он соединяется с коррепрессором — триптофаном. Этот комплекс является репрессором транскрипции.

Позитивная регуляция: Регуляция работы триптофанового оперона с помощью аттенуации осуществляется при участии последовательности, находящейся на расстоянии примерно 100-140 пар оснований от начала транскрипции. Этот так называемый лидерный сегмент, trpL, содержит аттенуаторную последовательность, которая вынуждает РНК-полимеразу прервать транскрипцию. При недостатке триптофана образуется нетерминаторная шпилечная структура на участке 2, которая мешает прохождению рибосомы =>оперон не работает. А при повышенном содержании триптофана образуются терминаторные шпильки на 1 и 3 участках =>оперон работает.