В качестве примера приведён лактозный оперон бактерии Е. coli (участок ДНК), который подвержен одновременно негативному и позитивному контролю. Оперон содержит структурные гены трёх ферментов, которые необходимы для утилизации лактозы, и регуляторные элементы для управления транскрипцией оперона.
Так как лактоза превращается в клетке в глюкозу, экспрессия генов лактозного оперона не имеет смысла, когда глюкоза присутствует в клетке. Действительно гены транскрибируются только в отсутствие глюкозы и в присутствии лактозы (3). Регуляция достигается благодаря взаимодействию двух регуляторных белков. В отсутствие лактозы lac-репрессор блокирует участок промотора (2). При наличии лактозы она превращается в изомерную аллолактозу, которая связывается с белком-репрессором и тем самым вызывает диссоциацию репрессора и оператора (3). Тем не менее этого недостаточно для транскрипции структурных генов. Для связывания РНК-полимеразы необходим индуктор, белок-активатор катаболитных оперонов (САР от англ. catabolite activator protein), который связывается с ДНК только в комплексе с цАМФ (сАМР). Сигнал голодания возникает только в отсутствие глюкозы.
Взаимодействие комплекса САР-цАМФ с ДНК представлено на рис. 4. Каждая субъединица димерного индуктора (жёлтого и оранжевого цвета соответственно) связывает молекулу цАМФ (красного цвета). Контакт с ДНК (голубого цвета) опосредуется двумя спиральными участками полипептидной цепи, специфически взаимодействующими с большой бороздкой на ДНК.
Так как лактоза превращается в клетке в глюкозу, экспрессия генов лактозного оперона не имеет смысла, когда глюкоза присутствует в клетке. Действительно гены транскрибируются только в отсутствие глюкозы и в присутствии лактозы (3). Регуляция достигается благодаря взаимодействию двух регуляторных белков. В отсутствие лактозы lac-репрессор блокирует участок промотора (2). При наличии лактозы она превращается в изомерную аллолактозу, которая связывается с белком-репрессором и тем самым вызывает диссоциацию репрессора и оператора (3). Тем не менее этого недостаточно для транскрипции структурных генов. Для связывания РНК-полимеразы необходим индуктор, белок-активатор катаболитных оперонов (САР от англ. catabolite activator protein), который связывается с ДНК только в комплексе с цАМФ (сАМР). Сигнал голодания возникает только в отсутствие глюкозы.
Взаимодействие комплекса САР-цАМФ с ДНК представлено на рис. 4. Каждая субъединица димерного индуктора (жёлтого и оранжевого цвета соответственно) связывает молекулу цАМФ (красного цвета). Контакт с ДНК (голубого цвета) опосредуется двумя спиральными участками полипептидной цепи, специфически взаимодействующими с большой бороздкой на ДНК.
Статьи раздела «Контроль транскрипции»:
- А. Функции регуляторных белков
- Б. Лактозный оперон
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Биокатализ и биокатализаторы. Исторический очерк Книга посвящена истории возникновения и развития двух основных проблем ...
Principles of Biomedical Informatics Biomedical informatics (BMI) is an extraordinarily broad discipline. In scale, it spans across genes, cells, tissues, organ systems, individual ...
Physical Properties of Macromolecules Explains and analyzes polymer physical chemistry research methods and experimental data Taking a fresh approach to polymer physical chemistry, ...