Organizacja genów prokariotycznych w ich genomie znacznie różni się od organizacji eukariontów. Geny prokariotyczne są zorganizowane w taki sposób, że geny białek biorących udział w tym samym procesie biochemicznym lub funkcji są zlokalizowane razem w grupach. Ta grupa genów, wraz z ich elementami regulatorowymi, jest zbiorczo znana jako operon. Geny funkcjonalne w operonie są transkrybowane razem, aby uzyskać pojedynczą nić mRNA znaną jako policistroniczne mRNA.
Transkrypcja genów prokariotycznych w operonie jest regulowana przez dwa rodzaje białek wiążących DNA, znane jako aktywatory i represory. Aktywatory wiążą się z promotorem, miejscem inicjacji transkrypcji i pomagają w wiązaniu polimerazy RNA, kluczowego enzymu biorącego udział w transkrypcji. Represory wiążą się z operatorami, krótkimi sekwencjami regulatorowymi w operonie między promotorem a genami i hamują wiązanie polimerazy RNA z promotorem.
Strukturalnym warunkiem wstępnym dla aktywatorów i promotorów jest to, że powinny być w stanie istnieć w dwóch alternatywnych konformacjach, jednej, w której mogą wiązać się z DNA, a drugiej, w której nie mogą. Inną charakterystyczną cechą charakterystyczną aktywatorów jest to, że mają one dwie powierzchnie wiążące, które jednocześnie wiążą się zarówno z polimerazą RNA, jak i DNA. Ta rekrutacja dwóch cząsteczek zbliża polimerazę do promotora i pomaga w jego wiązaniu. Aktywatory nie odgrywają żadnej roli katalitycznej w transkrypcji, a ich funkcja ogranicza się do ułatwiania wiązania enzymu i DNA. W przypadku braku aktywatora polimeraza RNA może nadal wiązać się z DNA i wykazywać niski poziom ekspresji. Jeśli represor jest obecny w tym systemie, zapobiega się podstawowej ekspresji tego genu.
Regulacja ekspresji genów prokariotycznych jest w dużej mierze zależna od dostępności składników odżywczych i wymagań organizmów. Te składniki odżywcze kontrolują wiązanie aktywatorów i represorów z operonem i zapewniają, że ekspresja wynosi tylko wymagany zestaw genów. Na przykład obecność tryptofanu w komórce prowadzi do jego wiązania się z represorem, który zapobiega transkrypcji operonu trp i późniejszej produkcji tryptofanu.
Z rozdziału 11:
Now Playing
Control of Gene Expression
20.1K Wyświetleń
Control of Gene Expression
4.5K Wyświetleń
Control of Gene Expression
2.8K Wyświetleń
Control of Gene Expression
2.9K Wyświetleń
Control of Gene Expression
1.9K Wyświetleń
Control of Gene Expression
2.8K Wyświetleń
Control of Gene Expression
2.2K Wyświetleń
Control of Gene Expression
2.2K Wyświetleń
Control of Gene Expression
2.7K Wyświetleń
Control of Gene Expression
2.7K Wyświetleń
Control of Gene Expression
2.9K Wyświetleń
Control of Gene Expression
3.3K Wyświetleń
Control of Gene Expression
2.7K Wyświetleń
Control of Gene Expression
2.9K Wyświetleń
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone