5. Особенности структуры промоторов у прокариот.

Промотор - является местом начала транскрипции. Представляет собой короткую последовательность из нескольких десятков нуклеотидов ДНК, с которой специфически связывается РНК-полимераза. Кроме того, промотор определяет, какая из двух цепей ДНК будет служить матрицей для синтеза иРНК.

6. Этапы транскрипции у прокариот

Этапы:

-инициация, -элонгация, -терминация.

1) Инициация – это начало синтеза , происходит присоединение к промотору фермента РНК-полимеразы. Этот фермент способен раскручивать спиральную ДНК. Происходит разрыв водородных связей, начинают присоединяться нуклеотиды .

2) Элонгация – сборка мРНК в направлении 5 и 3 конца. Нуклеотиды присоединяются по принципу комплементарности. Скорость сборки 40-50 нуклеотид в секунду. ДНК у прокариот находится не в ядре, а в цитоплазме, поэтому биосинтез мРНК происходит в цитоплазме. Синтезированные цепи мРНК соединяются с рибосомами.

3) Терминация – прекращение синтеза РНК под действием РНК-полимеразы и освобождение РНК из транскрипционного комплекса в участке терминатора.

7. Регуляция транскрипции у бактерий

Ферменты, участвующие в одной цепи превращения субстрата в конечный продукт, закодированы в расположенных друг за другом генах одного оперона. Между этими генами, называемыми структурными (так как они определяют структуру ферментов), и промотором - посадочной площадкой для РНК-полимеразы есть особый участок ДНК - оператор . Он так называется потому, что именно с него начинается операция - синтез и-РНК. С оператором взаимодействует специальный белок репрессор (подавитель). Пока репрессор сидит на операторе, РНК-полимераза не может сдвинуться с места и начать синтез и-РНК. Когда в клетку попадает субстрат, для расщепления которого нужны ферменты, закодированные в структурных генах, одна из молекул субстрата связывается с репрессором, мешающим считывать информацию об этих ферментах. Репрессор, связанный молекулой субстрата, теряет способность взаимодействовать с оператором, отходит от него и освобождает дорогу РНК-полимеразе . РНК-полимераза синтезирует иРНК, которая обеспечивает на рибосомах синтез ферментов, расщепляющих субстрат. Как только последняя молекула субстрата будет преобразована в конечный продукт, освобожденный репрессор возвратится на оператор и закроет путь полимеразе. Транскрипция и трансляция прекращаются. И-РНК и ферменты, выполнив функции, расщепляются соответственно до нуклеотидов и аминокислот.

8. Позитивная индукция. Негативная индукция.

1. Позитивная индукция - белок-регулятор активирует транскрипцию. Регуляция катаболического оперона, контролирующего синтез ферментов арабинозы (аrа-оперон), осуществляется белком-регулятором, производимым геном-регулятором. Этот белок прикрепляется к оператору и запрещает транскрипцию структурных генов. Эффектором служит арабиноза, которая, соединяясь с регуляторным белком, лишает его активности и способности связываться с оператором (происходит индукция). Более того, комплекс регулятор - арабиноза приобретает сродство к промоторной области оперона, прикрепляется к ней и активирует структурные гены. Из репрессора белок-регулятор становится активатором.

2. Негативная индукция - белок-регулятор запрещает транскрипцию. Осуществляется прикреплением к оператору белка-репрессора, запрещающего его транскрипцию, в результате чего ингибируется инициация транскрипции вследствие блокирования места прикрепления РНК-полимеразы.