Регуляция транскрипции у

бактерий

Осуществляется на уровне транскрипцииМодель регуляции транскрипции у прокариот разработана Жакобом и Моно в 1961 году на кишечной палочке

Регуляция транскрипции у бактерий обычно охватывает кластер генов, кодирующих функционально родственные белки. Такими белками обычно являются ферменты

Первая модель регуляции генной активности была предложена Жакобом и Моно.

Моно изучал процесс утилизации лактозы E. Coli и обнаружил, что в ее утилизации задействовано

2 фермента: β-галактозидаза, расщепляющая на глюкозу и галактозу, и 2-й пермиаза, обеспечивающая транспорт лактозы

в клетку бактерий.

Появлялся 3-й фермент-спутник – трансацетилаза. Эти три фермента всегда активны синхронно. Выяснено, что должен быть какой-то ген – регулятор. Продукты этого гена вкл/выкл синтез ферментов

Ферменты появлялись при наличии лактозы.

Предположили, что должен быть индуктор, индуцирующий активность комплекса.

При отсутствии лактозы конфигурация белка- репрессора такова: открыты центры сродства к оператору.

Когда лактоза оказывается рядом с белком- репрессором, то она связывается со своими цетрами, образуя устойчивый комплекс.

Оператор освобождается и РНК-полимераза начинает считывать информацию.

В результате строятся ферменты, расщепляющие лактозу, и участвуют в ее активном транспорте через мембрану клетки. После этого белки- ингибиторы открывают центры сродства к оператору, к которому она опять присоединяется, препятствуя синтезу иРНК. Если теряется при мутации сродство к лактозе, то теряется сродство к оператору. Если мутация в операторе, то изменится сродство к гену-регулятору

Транскрипцию можно разделить на 3 стадии:

инициацию, элонгацию и терминацию.

Кинициации можно отнести:

процесс узнавания промотора,

плавления и начала синтеза РНК.

Элонгация – это дальнейший процесс синтеза РНК. Имеется четкая граница между инициацией и элонгацией транскрипции, выражающаяся в диссоциации сигма-субъединицы, которая была необходима для узнавания промоторных элементов ДНК.

На стадии синтеза первых фосфодиэфирных связей рождающейся цепи РНК наличие специфических взаимодействий с промотором «тянет» РНК- полимеразу назад при ее 2 попытках уехать вперед.

Экспрессия генов

С Т А Д И И

Прокариоты

Транскрипция	Эукариоты
		Транскрипция
Транспорт	Процессинг
аминокислот	Транспорт
Трансляция	аминокислот

Трансляция

Экспрессия генов может регулироваться на всех стадиях процесса: и во время транскрипции, и во время трансляции, и на стадии посттрансляционныой модификаций белков

Модель оперона у прокариот

Существует ген I (ингибитор),

в другом участке блок Lac-оперон, состоящий из промотора, оператора (место связывания белка репрессора, репрессор – белок, препятствующий синтезу иРНК)

Инициация транскрипции

Элонгация – сам процесс считывания информации

Процесс транскрипции ДНК в клетках всех организмов осуществляется ДНК- зависимыми РНК-полимеразами. В качестве матрицы данные ферменты используют молекулу ДНК, а синтезируют молекулу РНК из рибонуклеозидтрифосфатов (рНТФ).

Основной принцип работы РНК- полимеразы:

специальным фактором в составе фермент РНК- полимеразы, узнаются промоторы.

После этого происходит локальное плавление небольшого участка ДНК (примерно 1 витка двойной спирали) и на расстоянии 10-ти нуклеотидов от промотора