Ферменты, адаптация репрессия

Механизм, регулирующий синтез ферментов, называется репрессией. Это — подавление синтеза их под влиянием избыточно- го количества продукта реакции, который, накопившись в системе и действуя в цепи отрицательной обратной связи, служит сигналом о прекращении синтеза ферментов, которые теперь клетке не нужны. Во многих случаях регуляция может осуществляться и по принципу положительной обратной связи, т. е. клетка реагирует на сигналы, не только тормозящие, но и наоборот, стимулирующие образование требуемого набора ферментов. В частности, это происходит тогда, когда в среде появляются компоненты, которые клетка должна разрушить до соединений, нужных для ее роста. В подобных случаях раньше говорили об адаптации или образовании адаптивных ферментов. Усиление биосинтеза ферментов иначе называют индукцией. [c.89]

Регулирование концентраций ферментов на этом высщем уровне иерархии метаболического контроля имеет очевидные преимущества и ограничения. Механизм активации и репрессии генов позволяет эффективно изменять концентрации ферментов весьма специфичным образом, поэтому он обеспечивает чрезвычайно щирокие возможности контроля. Однако в эукариотических клетках, с которыми мы будем почти исключительно иметь дело в этой книге, активация генов — процесс очень медленный. Обычно время, необходимое для того, чтобы индуцирующий или репрессирующий сигнал мог повлиять на концентрацию фермента, измеряется по меньшей мере часами. Изменения же во внешней среде могут совершаться в течение секунд или минут, и поэтому выживание часто зависит от способности к столь же быстрой биохимической адаптации. [c.16]

МОЖНО будет сказать, что быстрота биохимической адаптации к какому-нибудь изменению среды будет зависеть от места осуществления этой адаптации в церархни механизмов метаболической регуляции. Моду ляция активности ферментов, уже функционирующих в клетке, иногда создает возможность почти мгновенной адаптации, В отличие от этого для активации и репрессии генов могут требоваться часы и даже дни. И наконец, крайний случай накопление в геноме новых последовательностей оснований ДНК, кодирующих адаптивные генные продукты, может потребовать многих поколений. Короче говоря, быстрота адаптации должна быть, по-видимому, тесно взаимосвязана с использованным стратегическим механизмом адаптации. [c.27]

Спустя много лет после того, как была открыта положительная ферментативная адаптация, т. е. индукция синтеза фермента в присутствии субстрата (или структурного аналога субстрата), выяснилось, что существует также отрицательная ферментативная адаптация, или репрессия ферментов. В этом случае синтез фермента, вместо того чтобы индуцироваться субстратом, угнетается в присутствии продукта реакции, которую он катализирует. Существование репрессии ферментов было впервые установлено в лаборатории Моно в 1953 г., когда было показано, что синтез трипто-фан-синтазы Е. oli — фермента, определяемого генами irpA и irpB, — подавляется в присутствии триптофана. Биологический смысл этого явления так же очевиден, как в случае индукции р-галактозидазы лактозой для клетки было бы чрезвычайно неэкономно синтезировать ферменты, обеспечивающие последний этап биосинтеза триптофана, в то время когда эта аминокислота в достаточном количестве имеется в окружающей среде. В течение последующих нескольких лет было обнаружено много других случаев репрессии ферментов — в основном ферментов, осуществляющих у бактерий синтез аминокислот и гидролиз фосфорилированных органических соединений. [c.486]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология