Ген-регулятор

Cтраница 3

Цистрон i называется, как уже упоминалось, геном-регулятором. У всех ферментов, которые подвергались изучению, обнаружены гены-регуляторы. Следовательно, механизм образования репрессора для синтеза каждого белка - явление общее. Положение гена-регулятора на хромосоме далеко не во всех случаях так же близко от структурного гена, как в случае галактозидазы. Именно потому, что ген-регулятор зачастую находится далеко от структурного гена, управляющего синтезом фермента, мы с логической необходимостью должны признать существование некоторого химического вещества - репрессора, способного диффундировать в цитоплазме и передавать приказы, в частности тормозить или запирать синтез данного белка. Химическая природа репрессора пока неизвестна. [31]

Модель регуляции образования биосинтетических ферментов, осуществляемой путем репрессии конечным продуктом. В отсутствие конечного продукта происходит синтез фермента. Эффективный репрессор, блокирующий оператор ( активированный репрессор, образуется только при связывании конечного продукта или корепрессора с апорепрессором. [32]

Превращение гистидина в глута-мат, ионы аммония и формамид катализируют четыре фермента, структурные гены которых ( гены hut) расположены рядом, образуя один оперон. Их экспрессия контролируется репрессорным белком. Ген, кодирующий этот белок, находится между структурными генами, т.е. в самом опероне. В связи с этим индукция оперона ведет не только к синтезу ферментов, расщепляющих ги-стидин, но и к накоплению белка-репрессора. Последний вновь притормаживает транскрипцию генов hut, включая ген-регулятор. Аутогенная регуляция создает возможность мягкого, плавного управления синтезом ферментов. Такого рода саморегулирующиеся системы широко распространены у бактерий, эукариот и бактериофагов. [33]

Репрессия означает подавление, а индукция, напротив, усиление синтеза одного или нескольких специфических белков в результате действия на клетку какого-либо вещества, играющего регуляторную роль. Такие вещества - это низкомолекулярные соединения, часто являющиеся структурными аналогами либо конечного продукта ( репрессия), либо субстрата ( индукция) данного метаболического пути. Репрессибельность и индуцибельность также контролируются на генетическом уровне. Соответствующие гены ( гены-регуляторы) не обязательно располагаются рядом с теми оперонами, которые они контролируют. Ген-регулятор контролирует синтез особого продукта - ( апо) репрессора, взаимодействующего с оператором либо позитивно, либо негативно ( фиг. [34]

В настоящее, время считают, что регуляции подвержены все или почти все этапы биосинтеза белков. Например, метаболиты и гормоны могут изменять сродство белков-репрессоров к регуляторным отделам ДНК; гормоны способны модифицировать активность метилаз, участвующих в биосинтезе рРНК; новообразованные белки способны активировать рибонукле-азы и тем самым ускорять распад своих мРНК и т.п. Согласно теории Жакоба и Моно, в биосинтезе белков у бактерий участвуют три типа генов: структурные гены, ген-оператор и ген-регулятор. Структурные гены определяют первичную структуру белков. Формирование мРНК начинается с промотора и далее распространяется вдоль оператора и контролируемых им структурных генов. Оператор и структурные гены называют опероном. Деятельность оперона контролируется геном-регулятором. Оперон и ген-регулятор находятся в разных участках цепи ДНК, поэтому связь между ними осуществляется с помощью белка-репрессора, синтезируемого по информации гена-регулятора. Если репрессор связан с геном-оператором, то РНК-по-лимераза не может синтезировать мРНК, а следовательно, не синтезируются и белки. Если ген-оператор свободен, процесс транскрипции возможен и информация структурных генов используется для синтеза белков. [35]

Страницы: 1 2 3