Cтраница 3
Для такой регуляции нужно, чтобы к ДНК из других частей клетки поступали определенные сигналы. Сигнальные вещества, или молекулы-эффекторы, представляют собой низкомолекулярные соединения, такие как сахара или их производные, аминокислоты или нуклеотиды. Поскольку такие эффекторы не могут вступать в прямое взаимодействие с ДНК, посредником для каждого из них служит определенный регуля-торный белок. Если эффектор присутствует в клетке в высокой концентрации, то в результате специфического присоединения к регуляторному белку он изменяет его конформацию и тем самым-его способность связываться с ДНК. Регуляторный белок, который связывается с ДНК в отсутствие эффектора ( индуктора), называют репрессором. Если же белок связывается с ДНК в присутствии эффектора ( корепрессора), его называют апорепрессором. [31]
Последняя является носителем генетической информации для синтеза ферментов, так как создается на определенных участках ДНК хромосомы, называемых операторами. Оператор контролирует первую стадию считывания, или синтеза, м - РНК группой структурных генов. Оператор расположен в начале группы структурных генов и составляет вместе с ней самостоятельную регуляторную единицу, называемую опероном. Определенные участки генетического материала носят название генов-регуляторов, которые, по-видимому, могут синтезировать соединения ( репрессоры), способные создавать комплексы со специфическими операторами. Создание такого комплекса приводит к угнетению синтеза м - РНК, а также и всего того, что связано с ним - к угнетению синтеза белка, или репрессии. Обычно угнетается синтез ряда ферментов данной ферментной системы, но высокомолекулярный продукт гена-регулятора ( апорепрессор) может обладать способностью реагировать с низкомолекулярными веществами цитоплазмы, так называемыми корепрессорами, вследствие чего наступает утрата сродства к оператору и снятие репрессии. Таким образом, индукция синтеза фермента представляет собой частный случай депрессии и индуцируется синтез только тех ферментов, которые запрограммированы в структурной информации. [32]
Распространена в Евразии, Сев. Яйца, в отличие от капустницы, откладывает всегда поодиночке. Гусеницы живут на растениях сем. Это приводит к прекращению синтеза соотв. Обычно индукторы и корепрессоры обозначают общим термином - эффекторы. [33]
Индукция проявляется по появлению новой активности, ранее не обнаруживавшейся. Monod), доказавшего, что индукция связана с синтезом нового белка, а не с активацией пред существующих в клетке ферментов. Обратный процесс связан с репрессией синтеза. Общая схема индукции представляется следующим образом. На геноме выделяется оперон - участок, ответственный за синтез группы взаимосвязанных функционально генов. В начале участка располагается промотор, с которым соединяется РНК-по-лимераза, за ним следует оператор, далее последовательно функциональные гены оперона. С оператором может связываться белок-репрессор, соединенный с маленькой молекулой - корепрессором. Репрессор блокирует возможность перемещения РНК-полимеразы по цепи ДНК и синтеза мРНК, которая поступает к рибосомам. Удаление корепрессора приводит к отделению репрессора от оператора и освобождает путь для синтеза. Индукция предполагает связывание индуктора с репрессорем и освобождение пути для синтеза. [34]
Индукция проявляется по появлению новой активности, ранее не обнаруживавшейся. Monod), доказавшего, что индукция связана с синтезом нового белка, а не с активацией пред существующих в клетке ферментов. Обратный процесс связан с репрессией синтеза. Общая схема индукции представляется следующим образом. На геноме выделяется оперон - участок, ответственный за синтез группы взаимосвязанных функционально генов. В начале участка располагается промотор, с которым соединяется РНК-по-лимераза, за ним следует оператор, далее последовательно функциональные гены оперона. С оператором может связываться белок-репрессор, соединенный с маленькой молекулой - корепрессором. Репрессор блокирует возможность перемещения РНК-полимеразы по цепи ДНК и синтеза мРНК, которая поступает к рибосомам. Удаление корепрессора приводит к отделению репрессора от оператора и освобождает путь для синтеза. Индукция предполагает связывание индуктора с репрессорем и освобождение пути для синтеза. [35]
Палмер [55] получили данные, подтверждающие существование: генетической регуляции временной катаболир: ной репрессии. Они сравнили поведение мутантов, конститутивных по отношении:) к р-галактозидазе, с поведением мутантов, которые продуцировали этот фермент как обычно, нуждаясь для этого в индукторе. Штамм называется конститутивным, если у него произошла мутация либо в гене-операторе, либо в гене-регуляторе. В принципе мутации в гене-регуляторе ( i -) могут приводить к образованию измененного репрессора ( БР на фиг. Такой мутант не нуждается в индукторе для синтеза Р - галактозидазы, Он является конститутивным: потому ч: х не может репрессировать синтез этого фермент а. Аналогично ведет себя мутант с дефектным оператором; в этом случае, несмотря на то что ген i синтезирует нормальный репрессор, последний не может связываться с дефектным оператором. Эти, а также другие эксперименты позволили предположить, что мутанты i - на самом деле синтезировали репрессор, но он оставался биологически неактивным до тех пор, пока не соединялся с корепрессо-ром, по-видимому, с одним из четырех перечисленных выше соединений, участвующих во временной катаболитной репрессии. Связанный с ИПТГ продукт г - гена также неактивен до тех пор, пока не соединится с корепрессором. Однако для осуществления временной катаболитной репрессии необходимо, чтобы ген-оператор функционировал нормально, иначе молекула релрессора любого штамма не сможет соединиться:: оператором, если даже этот репрессор активирован корепрессором. [36]
Палмер [55] получили данные, подтверждающие существование: генетической регуляции временной катаболир: ной репрессии. Они сравнили поведение мутантов, конститутивных по отношении:) к р-галактозидазе, с поведением мутантов, которые продуцировали этот фермент как обычно, нуждаясь для этого в индукторе. Штамм называется конститутивным, если у него произошла мутация либо в гене-операторе, либо в гене-регуляторе. В принципе мутации в гене-регуляторе ( i -) могут приводить к образованию измененного репрессора ( БР на фиг. Такой мутант не нуждается в индукторе для синтеза Р - галактозидазы, Он является конститутивным: потому ч: х не может репрессировать синтез этого фермент а. Аналогично ведет себя мутант с дефектным оператором; в этом случае, несмотря на то что ген i синтезирует нормальный репрессор, последний не может связываться с дефектным оператором. Эти, а также другие эксперименты позволили предположить, что мутанты i - на самом деле синтезировали репрессор, но он оставался биологически неактивным до тех пор, пока не соединялся с корепрессо-ром, по-видимому, с одним из четырех перечисленных выше соединений, участвующих во временной катаболитной репрессии. Связанный с ИПТГ продукт г - гена также неактивен до тех пор, пока не соединится с корепрессором. Однако для осуществления временной катаболитной репрессии необходимо, чтобы ген-оператор функционировал нормально, иначе молекула релрессора любого штамма не сможет соединиться:: оператором, если даже этот репрессор активирован корепрессором. [37]