Дайындаған: Шакирова Д
Қабылдаған: Нуридинов Н
ОПЕРОН ТЕОРИЯСЫ ЛАКТОЗА ОПЕРОНЫ ТРИПТОФАН ОПЕРОНЫ
- Оперон теориясы
- лактоза опероны
- триптофан опероны
- Қорытынды
- Пайдаланған әдебиет
Жоспар
«Оперон» термині алғаш рет қысқаша мақалада ұсынылды Франция ғылым академиясы 1960 ж.Осы қағаздан оперонның жалпы теориясы деп аталатын дамыды. Бұл теория барлық жағдайда оперон ішіндегі гендерді а репрессор бір уақытта әрекет ету оператор бірінші генге дейін орналасқан. Кейінірек гендер оң реттелетіні және транскрипция басталғаннан кейінгі сатыларда реттелетіні анықталды. Сондықтан жалпы реттеу механизмі туралы айту мүмкін емес, өйткені әр түрлі оперондардың механизмдері әртүрлі. Бүгінгі таңда оперон жай мРНҚ молекуласына транскрипцияланған гендер шоғыры ретінде анықталады. Осыған қарамастан тұжырымдаманың дамуы молекулалық биология тарихындағы маңызды оқиға болып саналады. Бірінші сипатталған оперон болды лак оперон жылы E. coli.1965 ж Физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығы марапатталды Франсуа Джейкоб, Андре Мишель Лвоф және Жак Монод оперон және вирус синтезіне қатысты жаңалықтары үшін.
- оперон ақуызды кодтау гендер
- . Нормативтік реттілік еселік үшін өрнек пайда болған кезде басқарады белоктарды кодтайтын аймақтар (қызыл). Промоутер, оператор және күшейткіш аймақтар (сары) реттейді транскрипция геннің мРНҚ-ға айналуы. МРНҚ аударылмаған аймақтар (көк) реттейді аударма ақуыздың соңғы өнімдеріне.
- Оперондар бірінші кезекте пайда болады прокариоттар сонымен қатар кейбіреулерінде эукариоттар, оның ішінде нематодтар сияқты C. elegans және жеміс шыбын, Дрозофила меланогастері. рРНҚ гендер көбінесе эукариоттар қатарынан табылған оперондарда болады аккордтар. Оперон бірнеше адамнан тұрады құрылымдық гендер жалпыға ортақ промоутер және жалпы оператормен реттеледі. Бұл құрылымдық гендердің транскрипциясына әсер ететін іргелес реттегіш сигналдардың плюс құрылымдық гендердің жиынтығы ретінде анықталады.Берілген оперонның реттеушілері, соның ішінде репрессорлар, корепрессорлар, және активаторлар, міндетті түрде бұл оперон үшін кодталмайды. Реттегіштердің, промотордың, оператордың және құрылымдық ДНҚ тізбектерінің орналасуы мен жағдайы жалпы мутациялардың әсерін анықтай алады.
Лактоза опероны
Лактозды оперон — лактоза метаболизмінің гендерін кодтайтын бактериялардың полицистро опероны.
- Ішек таяқшасындағы лактоза метаболизмінің гендерінің экспрессиясын реттеуді (Escherichia coli) алғаш рет 1961 жылы F ғалымдары сипаттаған. Джейкоб және Дж. Моно (1965 жылы А.-мен бірге Нобель сыйлығын алған). Львов). Бактериялық жасуша лактозаның метаболизміне қатысатын ферменттерді синтездейді, егер лактоза қоршаған ортада болса және жасушада глюкозасы болмаса.
Құрылымы
- Лактозды оперон үш құрылымдық гендерден, промотордан, оператордан және терминатордан тұрады. Кейде оперон құрамында ақуыз-репрессорды кодтайтын ген-регулятор бар деп қабылданады (дегенмен ол геномның басқа аймағында орналасқан және промотордың лактозалық оперонымен ешқандай байланысы жоқ).
Лактозды оперонның құрылымдық гендері — lacZ, lacY және lacA:
- lacZ дисахарид лактозаны глюкоза мен галактозға бөлетін β-галактозу ферментін кодтайды,
- lacY лактозаны жасушаға тасымалдайтын мембраналық көлік ақуызы - β-галактозидпермезаны кодтайды.
- lacA ацетил тобын ацетил-КоА-дан бета-галактозидтарға ауыстыратын фермент - β-галактозидтрансацетилазаны кодтайды.
Биологиялық мағынасы
- Лактозды оперонды құрайтын гендердің транскрипциясын реттеудің сипатталған механизмінің арқасында бактериялар энергия шығындарын оңтайландырады, лактозаның метаболизм ферменттерін үнемі емес, тек жасушаға қажет болған кезде синтездейді. Көптеген прокариоттарда осындай реттеу механизмі бар; эукариотта ол әлдеқайда күрделі.
Молекулалық биологияда қолдану
Лак гені және оның туындылары бірқатар бактериялық селекция әдістерінде репортер гені ретінде қолданыла алады, мысалы, екі гибридті талдау, онда транскрипция активаторының белгілі бір промоторлық дәйектілікпен сәтті байланысы анықталуы керек. ]Құрамында X-гал бар LB планшеттерінде ақ колониялардан көк түстің көлеңкесіне дейін өзгеруі β-галактозизаның шамамен 20-100 бірлігіне сәйкес келеді, ал тетразолий лактозасы мен MacConkey лактозасы 100-1000 бірлік диапазонына ие, сәйкесінше осы диапазонның жоғарғы және төменгі бөліктерінде ең сезімтал.
Триптофан опероны
Триптофан — аминқышқылдарының триптофан биосинтезіне қатысатын ферменттердің гендері бар оперон. Триптофан опероны көптеген бактерияларда кездеседі, оны алғаш рет Эшеричия коли сипаттаған. Триптофанды оперон - гендердің экспрессиясын реттеуді зерттеудің маңызды эксперименттік моделі.
- Триптофан оперонын 1953 жылы Жак Моно және оның қызметкерлері сипаттаған. Ол репрессия арқылы реттеу көрсетілген алғашқы оперон болды. Лактозды оперон оны жоюға бағытталған затпен (лактоза) іске қосылса, триптофан оперонын — триптофаны осы оперон биосинтезге жауапты қосылыс басады. Онда 5 құрылымдық гендер (цистрондар) бар: trpE, trpD, trpC, сондай-ақ триптофансинтазаның суббірліктерін кодтайтын trpB және trpA [en]
Аттенюация
- Аттенюация - trp-оперонды реттеудің екінші механизмі. Бұл реттеу әдісі мүмкін, өйткені ядроларсыз прокариотта транскрипция және эфир процестері уақыт пен кеңістікте эукариот сияқты бөлінбейді және бір уақытта жүреді: РНҚ-полимераза мРНҚ синтездегенше, осы мРНҚ-ның синтезделген бөлігін рибосома таратады. Осыған байланысты трансляция процесі оперон транскрипциясына тікелей әсер етуі мүмкін.
- Оператордан кейін триптофан оперонында 162 б.т. дәйектілік бар. , ол жетекші реттілік деп аталады. Ол жетекші пептид деп аталатынды кодтайды, ол осындай атауды алды, өйткені триптофан оперонының полицистрондық мРНҚ-мен бұл пептид алдымен синтезделеді. Көшбасшылық дәйектіліктің құрамына синтезделген мРНҚ-ның екінші құрылымына әсер ете отырып, транскрипцияның ерте терминациясын тудыруы мүмкін арнайы аттенюатор тізбегі (аттенюатор) кіреді. Осындай дәйектілік Салмонелла тұқымдасының бактерияларында да бар.
Триптофан опероны Bacillus subtilis
Bacillus subtilis-те транскрипциясы аттенюациямен бақыланатын триптофан опероны бар, бірақ оны реттеу механизмі Escherichia coli-ден біршама ерекшеленеді. Шпилькалар A — B және C — D аттенюаторының аймақтарында пайда болуы мүмкін, бірақ тек соңғысы транскрипция терминін тудырады. Триптофан болмаған кезде A — B шпилькасы пайда болады. В және С аймақтары ішінара қабаттасқандықтан, мұндай шпильканың пайда болуы C — D шпилькасының пайда болуына жол бермейді, сондықтан оперон транскрипциясы толығымен жүреді.
- Bacillus subtilis триптофан оперонының Escherichia coli-ден негізгі айырмашылықтары, біріншіден, жетекші мРНҚ-да (GAG немесе UAG) 11 қайталанатын кодондардың болуы, сондай-ақ РНҚ-мен байланысатын арнайы ақуыздың болуы, TRAP деп аталады (ағылшынша trp RNA-байланыстыратын Attenuation Protein). Триптофан концентрациясы жоғары болған кезде, TRAP жоғарыда аталған қайталанатын тізбектермен байланысады. GAG / UAG қайталаулары бүкіл А аймағын, сондай-ақ ішінара В аймағын қамтитындықтан, A — B стилі түзілмейді.
- Оперондардың саны мен ұйымдастырылуы сыни тұрғыдан зерттелген E. coli. Нәтижесінде организмнің геномдық реттілігі негізінде болжамдар жасауға болады.
- Болжаудың бір әдісі геномдағы оперондар санының негізгі болжаушысы ретінде оқу кадрлары арасындағы интергендік арақашықтықты қолданады. Бөлу тек кадрды өзгертеді және оқудың тиімділігіне кепілдік береді. Оперондар басталатын және тоқтайтын жерде ұзағырақ созылыстар болады, көбінесе 40-50 негізге дейін.
- Оперондарды болжаудың альтернативті әдісі гендердің кластерін табуға негізделген, онда гендердің реті мен бағдары екі немесе одан да көп геномдарда сақталады.
Қорытынды
- Гриффитс, Энтони Дж.Ф.; Весслер, Сюзан Р.; Кэрролл, Шон Б.; Добли, Джон (2015). Генетикалық талдауға кіріспе (11-ші басылым). Фриман, В.Х. & Компания. P. 400-412. ISBN 9781464109485.
- МакКлин, Филипп (1997). \"«Клариоттық гендердің экспрессиясы». ndsu.edu. 2017 жылдың 19 мамырында тексерілді.
- \"«Клариоттық гендердің экспрессиясы». ndsu.edu. 2017 жылдың 19 мамырында тексерілді.
- Басби С., Эбрайт Р.Х. (2001). \"«Катаболит ақуызының (CAP) транскрипциясын белсендіру»\". Дж. Мол. Биол. 293 (2): 199-213. doi: 10.1006 / jmbi.1999.3161. PMID 10550204.
- Кеннелл, Дэвид; Ризман, Ховард (1977 ж. Шілде). \"«Escherichia coli лак-оперонының транскрипциясы мен таралу жиілігі»\". Молекулалық биология журналы. 114 (1): 1-21. doi: 10.1016 / 0022-2836 (77) 90279-0. PMID 409848.
Пайдаланған әдебиет
Достарыңызбен бөлісу: |
