Катлинский, Сазыкин. Курс лекций по биотехнологии
жүктеу/скачать 2.51 Mb. Pdf көрінісі
|
|
101 Рис.24. В 1961 году Ф.Жакоб и Ф.Моно на основании генетического и биохимического изучения усвоения лактозы клетками Е.соli. предложили гипотезу о регуляции активности генов у бактерий, получившую широкую известность как «модель оперона». Согласно этой модели, на хромосоме имеется по крайней мере четыре компонента системы регуляции: структурный ген (или гены, контролирующие связанные между собой биохимические функции), ген-регулятор, оператор и промотор, которые составляют оперон. Ген-регулятор (R), определяет структуру белка-репрессора. Этот белок способен связываться с оператором (О), который контролирует функционирование расположенных рядом структурных генов (S 1 , S 2 , S 3 ). Промотор (Р) является начальным участком для связывания РНК-полимеразы, представляющей фермент, который катализирует транскрипцию ДНК в мРНК. Если белок-репрессор связан с оператором, то РНК-полимераза не имеет возможности перемещаться (или присоединяться) к промотору и в этом случае м РНК, которые комплементарны последовательности генов S 1 , S 2 , S 3 , не образуются (рис.2,а). Следовательно, и соответствующие ферменты также не синтезируются. В другом случае, когда оператор свободен от белка-репрессора, РНК- полимераза, присоединившись к промотору (Р), может перемещаться и 102 транскрибировать гены S 1 , S 2 , S 3 . Образование индуцибельных ферментов происходит при добавлении индуктора, который связывается с белком- репрессором и инактивирует его (рис. 2,а). Жакоб и Моно считали, что репрессор представляет собой аллостерический белок, который содержит два специфических центра. Один центр обладает сродством к нуклеотидной последовательности оператора, а другой центр обладает сродством к молекуле индуктора. Присоединение индуктора к репрессору ведет к снижению сродства первого аллостерического центра к оператору, в результате оператор освобождается от репрессора. Мутации в гене-регуляторе или в операторе могут нарушать образование репрессора или его связывание. В обоих случаях потребность в индукторе для синтеза ферментов исчезает. Такие мутанты называются конститутивными, так как у них соответствующие ферменты синтезируются постоянно. Получение конститутивных мутантов имеет важное значение в селекции промышленных штаммов микроорганизмов. Комментарий к определению «аллостерический белок» Исследование механизма подавления под действием конечного продукта, проведенные in vitro с использованием очищенных ферментов показали, что ингибитор образует комплекс с ферментом, связываясь со специфическим участком, полностью отличающимся от активного центра фермента. Этот участок фермента получил название аллостерический участок или аллостерический центр (от греческого «аллос»-другой, «стереос» - пространственный), а ферменты, имеющие аллостерический центр, - аллостерическими ферментами. жүктеу/скачать 2.51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|