2) Лактозный оперон, триптофановый

Если бактерии E.coli выращивать на среде с глюкозой, то β-галактозидаза не синтезируется. Если выращивать на среде с лактозой, то содержание β-галактозидазы увеличивается в 1000 раз, такая активация транскрипции называется индукцией. Одновременно пр-т синтез еще 2 ферментов: β- галактозидпермеазы, обеспечивающ тр-т лактозы внутрь клетки через ЦПМ, и β- галактозидтрансацетилазы. Дефект в 1 из трех ферментов приводит к неспособности утилизировать лактозу.Лактозн оперон:

i(констут.ген) R-ген Промотор Оператор Z Y A(структурные гены) терминатор

Оперон- группа фкнкционально связ-х между собой генов. Транскрипция генов оперона ведет к синтезу одной общей молекула иРНК. Лактозный оперон состоит из кодирующей области, представленной 3 стр.генами, отв-ми за синтез ферментов, а также из промоторно-операторной области.

Оператор-(О) небольшой уч-к ДНК, граничащий с 1 структурным геном. С оператором может связ-ся белок-репрессор, блокируя инициацию (начало) транскрипции.

Промотор-(П) неб.уч-к ДНК перед оператором. Он служит местом связыв ДНК-зависимой РНК-полимеразы и от него начинается транскрипция. О. и П перекрываются, таким о, что когда репрессор связан с ДНК в области О-а, то РНК-полимераза не может связаться с П и транскрипции стр-х генов не происходит. ЗН, П, О., стр. гены- оперон.R-ген кодирует синтез белка-репрессора (аллостерический белок, имеющий 2 центра связыв-я, 1 центр узнает О, 2 взаим-т с эффектором или индуктором.Для лакт оперона индуктор- лактоза, которая св-ся с репрессором, переводит его в неактивную форму, в рез-те репрессор отсоед-ся.Строен trp-оперона- состот из 5 стр-х генов, отв-х за синтез 5 ферментов, уч-х в превращении хоризмовой к-ты в триптофан, а также из промоторно-операторной области.Ген-регулятор ( синтез регуляторного белка- апорепрессора, который неактивен в свободном состоянии, не может связываться с О.-ом и неспособен препятствовать началу транскрипции) расположен на хромосоме на некотором расстоянии от оперона.Когда триптофан накаплив выше опред-го ур-ня, он взаим-т с апорепрессором и активирует его. Активированный репрессор (апорепрессор+ корепрессор) прис-ся к оператору и подавляет транскрипцию стр-х генов триптофанового оперона. Синтез триптофана прекр-ся.

Гл.отличие от Lac-оперона: пр-т увеличение сродства белка-репрессора к оператору в присутствии малой молекулы корепресора.

Вывод: при индукции путем негативной регуляции эффектор (индуктор), взаимодействуя с репрессором, понижает сродство репрессора к оператору, а в случае репрессии эффектор (корепрессор) повышает это ср-во.

32) Физиологические и генетические способы регуляции метаболизма микроорганизмов-продуцентов.

1) регуляция на уровне ферментов

2) регуляция на уровне генов (регуляция синтеза ферментов)

1) Аллостерческая регуляц, присущая аллостерическим ферментам. Это белки с выс молек массой, состоящие из неск субъедниц, имеющих 2 центра: каталитич- связывание с субстратом и аллостерический (регуляторный)- связывание с эффектором, котор может понижать активность фермента (ингибитор) или повышать ( эффектор, активатор).Наиболее прост случай аллостерической регуляц: регуляц конечным продуктом актвности первого фермента неразветвленного биосинтетического пути.Если конеч продукт накапл в избытке, он подавляет активность 1 фермента- ретроингибирование. Пример- биосинтез изолейцина: L-т-реонин-(Ф1)-кетомасляная кислота-(Ф2)-(Ф3)-(Ф4)-(Ф5)-изолейцин. 1 фермент имеет 2 участка: каталитический (для связывания с субстратом) и регуляторный (для связывания эффектора (изолейцина). При накоплении изолейцина он связывается с регуляторным центром 1 фермента, подавляет его активность , и синтез изолейцина прекращается.