Биохимия и молекулярная биология

Лекция 9. Регуляция транскрипции.

Белоксинтезирующая система клетки.

1

Тема лекции

Регуляция транскрипции

Генетический код

Компоненты белоксинтезирующей системы

Активация и транспорт аминокислот в рибосомы

Регуляция транскрипции

Биосинтез белков в клетке подвергается четкому контролю, причем некоторые белки синтезируются только при возникновении определенных условий.

Белки, которые синтезируются с постоянной скоростью, называются конститутивными.

Белки, синтезируемые с резко изменяющейся в зависимости от разных условий скоростью –

адаптивными или индуцибельными.

Регуляция транскрипции

Стимуляция биосинтеза белков, сопровождающаяся увеличением их количества, называется индукцией, а подавление синтеза белков – репрессией.

Вклетках имеются вещества, сигнализирующие

осостоянии метаболизма внутри клеток или организма. С помощью этих веществ можно включать или выключать синтез белков.

У прокариот такими веществами могут быть поступающие в клетку питательные вещества и некоторые внутриклеточные регуляторы.

Регуляция транскрипции

Впервые схема регуляции биосинтеза белков у прокариот была предложена французскими учеными Ф. Жакобом и Ж. Моно в 1961 году. Эта схема была разработана на примере лактозного оперона у Е.соli и получила название механизма индукции – репрессии активности генов.

Регуляция транскрипции

Регуляция транскрипции у прокариот на примере Lac-оперона

Лактозный оперон (lac operon) состоит из трех структурных генов, промотора, оператора и терминатора. Иногда считают, что в состав оперона входит также ген-

транспортный белок, который переносит лактозу внутрь клетки.

•lacA кодирует β-галактозидтрансацетилазу, фермент,

переносящий ацетильную группу от ацетил-СоА на бета- галактозиды. Функция до сих пор не выяснена.

Регуляция транскрипции

Строение Lac-оперона E.coli

Регуляция транскрипции

У бактерий имеется группа белков, называемых репрессорами, которые контролируют транскрипцию разных оперонов. Участок ДНК, определяющий структуру белка-репрессора, называется геном-регулятором.

Все репрессоры связываются с оператором оперона и блокируют транскрипцию, в этом случае не синтезируются определенные мРНК и не идет синтез соответствующих белков.

Регуляция транскрипции

Регуляция экспрессии генов путем индукции на примере Lac-оперона

Регуляция транскрипции

Регуляция транскрипции у прокариот

Lac I - репрессор [32 kDa], тетрамер

Z - β-галактозидаза [116 kDa],

тетрамер

Y - пермеаза [46 kDa], мономер

A – трансацетилаза [22 kDa], димер