LAC OPERÓN DISTORY A FUNKCIA

On Operón Je to skupina štrukturálnych génov, ktorá má kódujúcu funkciu proteínov zapojených do metabolizmu laktózy. Sú to gény, ktoré sú usporiadané postupne v genóme takmer všetkých baktérií a boli študované so špeciálnym úsilím v baktérii „modelu“ Escherichia coli.

Lac Opeon bol taký, že model, ktorý používali Jacob a Monod v roku 1961 na návrhy genetických usporiadaní vo forme Opeone. Vo svojich dielach títo autori opísali, ako by expresia jedného alebo viacerých génov mohla „svetlo“ alebo „ísť von“ v dôsledku prítomnosti molekuly (napríklad laktóza) v rastovom médiu.

Všeobecná oponová schéma. Teresik. Práca odvodená od obrázka G3Pro. Španielsky preklad Alejandro Porto. [CC by (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)]

Baktérie, ktoré rastú v bohatom médiu v uhlíkových zlúčeninách alebo cukrách iných ako laktóza, ako je glukóza a galaktóza, majú veľmi nízke množstvá proteínov potrebné na metabolizáciu laktózy.

Potom je v neprítomnosti laktózy operátor „vypnutý“, čo bráni RNA polymeráze prepisovať génový segment zodpovedajúci openu LAC. Keď bunka „vníma“ prítomnosť laktózy, aktivuje sa opeón a tieto gény sa normálne prepisujú, čo je známe ako „zapaľovanie“ operátora.

Všetky operónové gény sú preložené do jednej molekuly Messenger RN.

[TOC]

Objavenie

Jacob a Monodova teória sa vyvinula v kontexte, keď bolo o štruktúre DNA len veľmi málo známe. A je to, že iba osem rokov predtým, ako Watson a Crick predložili svoj návrh na štruktúru DNA a RNA, takže poslovia sa sotva poznali.

Môže vám slúžiť: Mesénquima

Jacob a Monod v 50 -tych rokoch už ukázali, že metabolizmus bakteriálnej laktózy bol geneticky regulovaný dvoma veľmi špecifickými podmienkami: prítomnosť a neprítomnosť laktózy.

Obaja vedci pozorovali, že proteín s podobnými charakteristikami ako aosterický enzým bol schopný detegovať prítomnosť laktózy v strede a že akonáhle sa cukor zistí, transkripcia dvoch enzýmov je stimulovaná: laktóza permease a ďalšia galaktozidáza.

V súčasnosti je známe, že cvičenia pre permease fungujú pri transporte laktózy do bunky a že galaktozidáza je potrebná na „zlomenie“ alebo „rezanie“ molekuly laktózy v glukóze a galaktóze, aby bunka mohla využiť tento disacharid v jej súčasti.

V 60. rokoch 20. storočia už bolo zistené, že permeasa a galaktozidáza laktóza bola kodifikovaná dvoma susednými genetickými sekvenciami, z oblasti Z a regiónom a, respektíve.

OPERÓN LAC je súčasťou genómu baktérie Escherichia coli. Zdroj: Niaid [CC po 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/BY/2.0)], cez Wikimedia Commons

Nakoniec, v roku 1961, Jacob a Monod predstavovali genetický model zložený z piatich genetických prvkov:

- Promótor

- Operátor a

- gény Z a a.

Všetky tieto segmenty sa premietajú do jednej Messenger RNA a zahŕňajú základné časti, ktoré prakticky definujú akýkoľvek bakteriálny operátor v prírode.

Experimenty a genetická analýza

Jacob, Monod a jeho spolupracovníci robili veľa experimentov s bakteriálnymi bunkami, ktoré mali mutácie, vďaka ktorým boli kmene schopné metabolizovať laktózu. Takéto kmene boli identifikované s názvom kmeňa a zodpovedajúcou mutáciou, ktorú vlastnili.

Týmto spôsobom vedci dokázali zistiť, že mutácie v génoch LACZ, ktoré kódujú β-galaktozidázu, a čipka, ktorá kóduje permeasovú laktózu, produkujú baktérie typu LAC-, to znamená, že baktérie nie sú schopné metabolizovať laktózu.

Môže vám slúžiť: okolo Donaxu

Z „genetického mapovania“ pomocou reštrikčných enzýmov sa následne stanovilo umiestnenie génov v rôznych kmeňoch, čo umožnilo preukázať, že tri gény LACZ, LACA a LACA sa nachádzajú (v tomto poradí) v bakteriálnom chromozóme v A Skupina susedných génov.

Existencia iného proteínu, nazývaného represívny proteín, ktorý sa nevyhnutne nepovažuje za „časť“ operátora, bola objasnená mutáciami génu nazývaného LACI-. Toto kóduje proteín, ktorý sa viaže na oblasť „operátora“ v operátorovi a vyhýba sa transkripcii génov pre p-galaktozidázu a permeasovej laktózy.

Hovorí sa, že tento proteín nie je súčasťou génov, ktoré tvoria lac open, pretože sa v skutočnosti nachádzajú „proti prúdu“ a sú prepisované do rôznych poslov RNA.

OPERON LAC Prevádzková schéma (Zdroj: Barbarossa v holandskej Wikipédii [CC BY-SA (http: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0/)] Via Wikimedia Commons)

Bakteriálne kmene, ktoré majú mutáciu LaCi- exprimuje „konštitutívne“ LACZ, LCY a LACQUE.

Mnohé z týchto pozorovaní boli potvrdené prenosom génov LACI+ a LACZ+ do bakteriálnej bunky, ktorá neprodukoval proteíny kódované týmito génmi v laktóznom médiu.

Pretože „transformované“ baktérie týmto spôsobom produkovali iba p-galaktozidázový enzým v prítomnosti laktózy, experiment potvrdil, že gén LACI bol dôležitý pre reguláciu expresie LAC opeon.

Funkcia

Lac Opón reguluje transkripciu génov, ktoré sú potrebné na to, aby baktérie asimilovali laktózu ako zdroj uhlíka a energie. Transkripcia týchto génov sa však vyskytuje iba vtedy, keď hlavný zdroj energie zodpovedá galaktosidovým uhľohydrátom.

Môže vám slúžiť: Tracheálne dýchanie

V bakteriálnych bunkách existujú mechanizmy, ktoré regulujú expresiu operačných génov LAC, keď sú v prítomnosti glukózy alebo iného „ľahkého“ cukru na metabolizáciu.

Metabolizácia týchto cukrov znamená, že ich transport do bunkového vnútra a zadné prasknutie alebo spracovanie.

Laktóza sa používa ako alternatívny zdroj energie pre baktérie, čo im pomáha prežiť aj po vyčerpaní iných zdrojov energie, ako je glukóza.

Model Lac Opón bol prvým genetickým systémom tohto typu, ktorý sa objasnil, a preto slúžil ako základ pre opis mnohých ďalších operónov v genóme rôznych typov mikroorganizmov.

Pri štúdiu tohto systému znalosť fungovania proteínov „represorov“, ktoré sa viaže na DNA. Pokrok sa dosiahol aj v porozumení astherických enzýmov a spôsobu, akým konajú selektívne pri rozpoznávaní jedného alebo druhého substrátu.

Ďalším dôležitým pokrokom, ktorý vznikol zo štúdie Lac Opeon, bolo vytvorenie rozhodujúcej funkcie, ktorú Arns poslovia prekladali pokyny nájdené v DNA a tiež ako krok pred syntézou proteínov.

Odkazy

1. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, D. Tón., & Miller, J. H. (2005). Úvod do genetickej analýzy. Macmillan.
2. Hartwell, L., Goldberg, m. L., Fischer, J. Do., Kapucňa, L. A., & Aquadro, C. F. (2008). Genetika: z génov genómov (str. 978-0073227382). New York: McGraw-Hill.
3. Lewis, m. (2013). Allotery a Lac Operon. Journal of Molecular Biology, 425(13), 2309-2316.
4. Müller-Hill, B., & Oehler, s. (Devätnásť deväťdesiat šiestich). Lac operón (str. 66-67). New York :: Walter de Gruyter.
5. Parker, J. (2001). Operón.
6. Yildirim, n., & Kazanci, C. (2011). Deterministická a stochartická simulácia a analýza biochemických reakčných sietí: Príklad príkladu laktózy Opeón. V metódach v enzymológii (zv. 487, pp. 371-395). Akademická tlač.