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
Биохимическая эволюция Автор ставил себе задачей в этой небольшой книге осветить биохимическую сторону ...
Микрокосм. E. coli и новая наука о жизни Цитата «В начале XX в. учёные, стремясь познать природу жизни, начали исследовать ...
Проблемы космической биологии. Том 9. Токсикология продуктов жизнедеятельности и их значение в формировании искусственной атмосферы герметизированных помещений В монографии рассматривается история развития учения об «антропотоксинах», ...
Molecular Biology of the Cell: The Problems Book The Problems Book helps students appreciate the ways in which experiments and simple calculations can lead to an understanding of how cells work by ...