اپرون - این چیست؟

была впервые предложена Ж. Моно и Ф. Жакобом. مدل اپرون برای اولین بار توسط J. موناد و F. یعقوب پیشنهاد شد. در سال 1961 آنها فرآیندهای مرتبط با توسعه سلول های E.coli بررسی قرار گرفت. به طور خاص ما از مکانیسم های کنترل قطعات DNA کد کننده مورد مطالعه قند شیر (لاکتوز).

توصیف

موناد و یعقوب یک کنترل طرح هماهنگ از بخش های ساختاری DNA ارائه شده است. دانشمندان آن را به نام "اپرون". схемы следующий. اصل بهره برداری از مدار به شرح زیر است. گروه طراحی توالی DNA کد کننده پلی پپتید است که ارتباط نزدیکی با یکدیگر عمل، با دو عنصر کنترل در ارتباط است. اپراتور - اولین کنترل، و دوم است. در حالت دوم نشان داده شده است توالی نوکلئوتیدی مجاور به بخش ساختاری کنترل می شود. اگر پروتئین کمپرسور، پایبندی خود را به اپراتور واحد رونویسی DNA جلوگیری به عنوان یک محصول کنترل عمل می کند. این به نوبه خود، یک پیش نیاز برای تشکیل موانع فضایی برای ترکیب RNA پلیمراز به یک بخش خاص از پروموتر است. در حالت دوم برای شروع رونویسی ضروری است. تحولات دیگر خواهد بود که مورد، اگر تنظیم کننده apoinduktor عمل می کند. در این وضعیت، اتصال آن به اپراتور شرایط برای رونویسی ایجاد کنید.

ویژگی

последовательность ДНК, которая состоит из тесно сцепленных кодирующих участков, промотора и оператора. اپرون - یک توالی DNA است که از نزدیک مرتبط برنامه نویسی مناطق، مروج و اپراتور ساخته شده است. کنترل عنصر ممکن است در کنار آن و یا در یک فاصله معینی از آن را می چرخاند. اپراتور است که اغلب بین سایت های ساختاری و پروموتر. می مولکولی کم از موادی که می تواند کنترل شود اپرون وجود دارد. в частности, эффекторы, которые являются индукторами или крепрессорами структурных участков, включенных в схему. این، به طور خاص، عوامل موثر که القاء و یا بخش های ساختاری krepressorami هستند که در مدار است.

طبقه بندی

است ناشی از سرکوب و یا اپرون. зависит от характера влияния на их деятельность молекул-эффекторов. این در طبیعت از تاثیر بر فعالیت آنها از مولکول های موثر بستگی دارد. ما ساختار ناشی از آن رپرسور با مسدود کردن اتصال به اپراتور می پیوندد. بر این اساس، موانع را به رونویسی از بخش های ساختاری وجود دارد. называется негативной. چنین مقرراتی وجود operons منفی نامیده می شود. با این حال، ساختار ممکن است توسط کنترل مثبت ناشی از. در این مورد، موثر متصل به یک مولکول پروتئین نظارتی، فعال apoinduktor آن است. پیوستن به اپراتور، را قادر می سازد رونویسی. این نوع کنترل عمل و احترام ساختارهای سرکوب شده است. اگر تنظیم منفی، موثر، اقدام به عنوان corepressor، متصل با مهارکننده غیر فعال و فعال شدن آن. به عنوان یک نتیجه، سود دومی توانایی به اسکله با اپراتور، در نتیجه مسدود رونویسی. اگر کنترل مثبت، اتصال با apoinduktorom فعال رخ می دهد. این مجموعه را می به اپراتور متصل شود. در نتیجه، بخش ساختاری رونویسی نمی شوند.

یافته

در کنترل منفی، در نتیجه موثر متصل شونده، باعث غیرفعال و یا فعال. بر این اساس، ناشی از یا سرکوب رونویسی از اپران. در مورد کنترل مثبت، اتصال به apoinduktoru ساخته شده است. این فرایند اجازه می دهد تا یا بلوک های رونویسی. نتیجه بستگی به شکل که زمانی که به موثر متصل بدست می آورد apoinduktor.

ساختار باکتری E.coli اپرون

در E. coli است یک ساختار داشتن توانایی به تخمیر لاکتوز وجود دارد. این شامل پروموتر و اپراتور سه بخش DNA ساختاری است. برنامه نویسی gengalaktozidaza در معرض آنزیم galaktozidpermeaza، tiogalaktozidtransatsetilaza. برای هر یک از آنها ژن خود را دارد. اپرون شامل Z بخش لاک زدن، لاک زدن A، لاک زدن Y. منبع کد می gengalaktozidazu تسریع لاکتوز به گلوکز و گالاکتوز. لاک زدن Y تعامل با galaktozidpermeazoy. این آنزیم حمل و نقل انواع قند فراهم می کند. لاک زدن tiogalaktozidtransatsetilazu کد می. نقش آن، با این حال، در روند دفع قند شیر مشخص نیست. به طور معمول، همه از پروتئین در سلول های اشریشیا کلی به مقدار بسیار کم یافت می شود. با این حال، زمانی که در محیط خود، که در آن کربن و انرژی تنها منبع لاکتوز عمل می کند رشد کرده است، آنزیم تعداد 1000 بار رشد می کند.

سنتز ساختاری

включает в себя структурный участок lac 1. Им кодируется белок-репрессор. اپرون لاکتوز شامل یک بخش 1. لاک زدن ساختاری آنها پروتئین رپرسور کد گذاری. یک پلی پپتید متشکل از 360 اسید آمینه - در حالت فعال، آن را یک تترامر است که از چهار نسخه بخش لاک زدن 1 تشکیل شده است. سلول ها با تغییرات در این ژن در سنتز پروتئین تشکیل دهنده کد گذاری Z لاک زدن، Y و A. در این مورد، این ممکن است اگر نه تنها جهش در رپرسور وجود دارد، اما در این بیانیه. چنین تغییراتی همیشه سیس غالب است. این به خاطر این واقعیت است که اپراتور، به عنوان یک مهارکننده مخالف، می توان با امکان رونویسی تنها زمانی که واقع در مجاورت نزدیک به پروموتور تحت تاثیر قرار. اگر در حال حاضر در ترکیبات سلولی ناشی از، آنها با یک اپراتور در رقابت برای مولکول رپرسور آمده است.

سلف

آنها ممکن است اتصالات مختلف. لاکتوز هم به عنوان القاء و به عنوان یک بستر عمل می کند. در سلول های نرمال و در غیاب ناشی از فعالیت آنزیم باقی مانده از ترکیبات امکان نفوذ لاکتوز در مقادیر جزئی فراهم می کند. به عنوان یک نتیجه از لاکتوز واکنش کاتالیستی به آلولاکتوز تبدیل شده است. او، به نوبه خود، متصل به رپرسور و آن باعث از از اپراتور قطع شده است. این اجازه می دهد تا RNA پلیمراز به حوض پروموتر. این رونویسی از Z لاک زدن، A و Y ترکیبات اقدام تنها به عنوان سلف، IPTG و TMG به مطالعه کنترل یک اپرون لاکتوز استفاده می شود شروع خواهد شد.

عناصر اقدام مثبت

شناسایی آنها باعث diauksiey. جوهر از این پدیده است که استفاده از لاکتوز تنها پس از استفاده از همه قند موجود در محیط آغاز می شود. Diauksiya - یکی از مظاهر سرکوب catabolite. این اثر از 40S قند شناخته شده است. قرن گذشته است. این است که در باکتری E. coli ناتوانی در catabolize کربوهیدرات ها را در حضور گلوکز مختلف بیان شده است. او، به نوبه خود، به عنوان یک منبع انرژی کارآمد تر از عمل می کند.

مکانیسم اثر

این می تواند Pastan و Perlman کشف. آنها دو عنصر که اپرون lac- رونویسی شده است. небольшая молекула-эффектор – цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и белок-активатор катаболизма САР. اردوگاه (حلقوی آدنوزین منوفسفات) و پروتئین فعال ATS کاتابولیسم - این یک افکتور مولکول کوچک است. در یوکاریوتها، اولین به عنوان یک میانجی عمل هورمون عمل می کند. مشخص شد که علاوه بر این از اردوگاه به E. coli سلول، در حال رشد در یک محیط با حضور گلوکز، decelerates سرعت خود را، اما آن را برداشته سرکوب کاتابولیک. این به نوبه خود، باعث می شود که امکان بیان لاک زدن، اپرون در حضور همزمان گلوکز و لاکتوز. پس از مدتی به یک رابطه معکوس است. فعالیت سنتز آنزیم اردوی آموزشی توسط گلوکز مهار می شود.

نتیجه

رونویسی از اپران تحت کنترل دو - مثبت و منفی. پیچیده CAP اردوگاه را قادر می سازد RNA پلیمراز برای اتصال به DNA الگو قبل از پردازش. در حال حاضر، دانشمندان کشف رمز زنجیره نوکلئوتیدی کامل از منطقه نظارتی از لاک زدن، اپرون، که در آن است یک اپراتور و پروموتر وجود دارد. علاوه بر این، در سال 1969، او قطعه DNA خالص آن حاوی لاک زدن 1 پروموتر و به طور کامل توالی اپراتور، Z LAC و لاک زدن قطعه Y. در مطالعه اختصاص داده شد مشخص شد که نقش مهمی در تعامل پروتئین multimeric با DNA متعلق ساختار متقارن - دو سر . اپراتور لاک زدن، اپرون از حال حاضر خود را 26. در همان زمان 14 از آنها ویژگی های مختلف است. زنجیره های مختلف آنها همان است، اما در جهت مخالف به عنوان خوانده شده. دو سر مشخص شده در بخش پروموتر و تعامل با مجموعه ای از اردوگاه-CAP.