ІІ. По типу репресії (розглянемо наприкладі гістидинового або триптофанового оперону).

При відсутності в середовищі амінокислот гістидину або триптофану ген-регулятор синтезує білок-репресор в неактивному стані. Останній не взаємодіє з оператором і тому відсутні перешкоди для руху РНК-полімерази до структурних генів, їх транскрипції, синтезу мРНК та відповідно білків-ферментів, які забезпечують синтез амінокислот гістидину або триптофану.

За умов наявності в середовищі амінокислот гістидину або триптофану, вони зв’язуються з білком-репресором, активують його. Активний білок репресор сполучається з оператором, що викликає порушення руху РНК-полімерази до структурних генів. Пригнічується транскрипція останніх, синтез мРНК і відповідно білків-ферментів, необхідних для синтезу гістидину або триптофану.

Регуляція експресії генів у еукаріот

Набагато складніша ніж у прокаріот та багаторівнева (на рівнях структурної організації геному, транскрипції, трансляції).

І. На рівні структурної організації геному регуляція експресії генів забезпечується особливістю будови хроматину, процесами рекомбінації та ампліфікації генів.

1. Особливості будови хроматину.

Розрізняють гетеро-та еухроматин. В гетерохроматині містяться неактивні гени, а в еухроматині - активні гени.

2.Рекомбінації – це переміщення генів в межах хромосоми або між хромосомами.

Веукаріот рекомбінації лежать в основі наступних процесів:

∙Кросинговенру – це обмін ідентичними ділянками між гомологічними хромосомами при їх коньюгації під час мейозу.

∙Виникнення більш корисних генних комбінацій в еволюційному процесі.

∙Формуванні різноманітності антитіл (імуноглобулінів): IgG, IgA, IgM, IgD, IgE.

∙диференціації Т-лімфоцитів.

3.Ампліфікація – це процес збільшення кількості копій певних генів внаслідок

вибухової (що часто повторюється) реплікації. Значення

Ампліфікація лежить в основі:

∙резистентності до протипухлинної дії метотрексату

∙компенсаторної реакції у відповідь на потрапляння в організм важких металів (відбувається ампліфікація гену металотіонеїну, і відповідно індукується синтез даного білка, який зв’язує важкі метали).

∙полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР)- це процес отримання великої кількості копій необхідних ділянок ДНК in vitro (в пробірці) внаслідок ампліфікації. Вона використовується для діагностики спадкових, інфекційних, вірусних та грибкових

хвороб, для ідентифікації особистості, батьківства в судово-медичній експертизі.

II. На рівні транскрипції. В акцепторній (лідерній) зоні транскриптона знаходяться насттупні ділянки ДНК:

∙Енхансери – при зв’язуванні з ними регуляторних речовин відбувається посилення транскрипції.

∙Сайленсери – при взаємодії з ними регуляторних речовин відбувається блокування активності транскрипції.

До регуляторних речовин, що взаємодіють з енхансерами або сайленсерами відносять: стероїдні гормони, ретиноєву кислоту, кальцитріол, гормони щитовидної залози, інсулін та ін.

III. На рівні трансляції:

Відбувається шляхом фосфорилування фактору ініціації трансляції eІF-2 (в цій формі він неактивний) і дефосфорилування (в цій формі eІF-2 активний). Цей процес здійснюється каскадно і активується цАМФ-протеїнкіназою.