Приложение 3. Регуляция биосинтеза белка бактериальной клетки

Жакоб и Моно, изучая влияние мутаций на проявление трех бактериальных генов, контролирующих синтез трех ферментов, необходимых для расщепления сахара лактозы, доказали существование двух различных генетических систем. Одна система состоит из структурных генов, каждая из которых определяет структуру фермента или другого белка (три структурных гена лактозной области кодируют последовательность аминокислот в трех ферментах – бета-галоктозидазе, пермеазе, ацетилазе). Другую генетическую систему образуют гены регуляторы( например ген репрессора), ответственные за включение и выключение структурных генов, так что соответствую-щие белки синтезируются или не синтезируются. На первом рисунке показана система регуляции биосинтеза по типу индукции. Отсутствие в клетке лактозы приводит к тому, что белок репрессор соединяется с оператором оперона и синтез ферментов для расщеп-ления лактозы не идет (рис. А). При появлении лактозы белок репрессор соединяется с ней и оператор открыт для синтеза информации о нужных ферментах (рис.Б).

Регуляция по типу репрессии. Этот механизм отличается от индукции только одной деталь: белок репрессор неактивен, поэтому он соединяется с продуктом, который должен достичь критической концентрации. В этом случае, активизируется комплекс: продукт + белок репрессор соединяется с оператором и закрывает ферменты, которые отвечают за синтез самого продукта.