Лактозный оперон, индукция

Лактозный оперон Е. соИ, состоящий из трех структурных генов, промотора и оператора, был первой ферментной системой, на которой Ж. Моно и Ф. Жакоб изучали механизм индукции синтеза ферментов (рис. 33). В отсутствие лактозы молекула репрессора. [c.121]

Б. Для индукции лактозного оперона необходимы два условия в среде должна содержаться лактоза, а глюкозы быть не должно. В первой части эксперимента в среде присутствуют и глюкоза, и лактоза, следовательно, это требование не выполняется. Лишь когда вся глюкоза оказывается израсходованной, создаются условия, необходимые для индукции. [c.410]

В основе индукции синтеза ферментов лактозного оперона л ежит механизм негативной регуляции исходно репрессор запрещает транскрипцию генов лактозного оперона индукция. заключается в инактиви-ровании репрессора аллостерическим эф,фектором —индуктором. Таким образом, И В случае индукции путем негативной регуляции, и в случае репрессии синтеза ферментов взаимодействие репрессора с оператором лр.иводит к подавлению процесса транскрипции соответствующих структурных генов. Различие заключается в том, что при индукции путем негативной. регуляции эффектор (индукто р), взаимодействуя с репрессором, понижает сродство последнего к оператору, а в случае репрессии эффектор (корепрессор) пО(В ы.шает это сродство. [c.121]

Индукция лактозиого оперона (отрицательный контроль). Лактозный оперон (ia -оперон) Es heri hia oli содержит /ас-промотор, /o -оператор и структурные гены для трех ферментов -галактозидазы, пермеазы и трансацетилазы (рис. 16.7). Этот оперон был тщательно исследован удалось выделить его ДНК была определена нуклеотидная последовательность области промотор-оператор были вьщелены и исследованы регуляторные белки. [c.482]

Когда в растунтую культуру клеток Е. со//добавляют лактозу или некоторые ее аналоги, экспрессия активностей 3-галактозидазы, галактоз и днермеазы и галактозидацетилазы возрастает в 10—100 раз. Индукция лактозного оперона по вышеприведенной классификации ответов относится к типу А (рис. 41.1). После удаления индуктора (сигнала) интенсивность наработки всех трех ферментов падает. Поскольку сами ферменты в клетках Е. соН не подвергаются существенной деградации, уровень активности (З-галактозидазы и двух других ферментов остается на прежнем уровне и падает лишь в связи с разбавлением в результате клеточного деления. [c.111]

Когда клетки Е. oli выращивают в среде, содержащей смесь лактозы и глюкозы, в качестве единственных источников углерода, то в первую очередь мета-болизируется глюкоза. После исчерпания глюкозы в среде рост клеток временно приостанавливается, пока не пройдет индукция лактозного оперона, в результате которой достигается уровень экспрессии соответствующих ферментов, достаточный для обеспечения метаболизма лактозы. Несмотря на то, что лактоза присутствует с самого начала, La -оперон не [c.111]

Первые исследования механизма генетического контроля были посвящены синтезу -галактозидазы, осуществляющей гидролиз дисахарида лактозы до моносахаридов глюкозы и галактозы в клетке Е. соИ. Опыты привели к открытию белка-репрессора лактозного оперона, включающего транскрипцию структурных генов (в данном случае, гена -галактозидазы, а также пермеазы и галактозид-транс-ацетилазы). Это достигается путем связывания репрессора с операторным участком ДНК длиной в 21 нуклеотид, перекрывающимся с последовательностью промотора. В результате блокируется доступ РНК-полимеразы к ее участку связывания и транскрипция цистронов делается невозможной. Для индукции и репрессии синтеза белка, т.е. изменения скорости процесса в противоположных направлениях, необходимо наличие в модели регуляторного механизма еще одного элемента индуктора, который должен, с одной стороны, контролировать действия белка-репрессора лактозного оперона, а с другой -быть связанным прямо или косвенно с функцией синтезируемого фермента. Такой индуктор действительно был обнаружен, и им оказался субстрат -галактозидазы лактоза, точнее, аллолактоза, близкая по строению и образующаяся в присутствии лактозы. [c.118]

В индукции участвуют САР и репрессор лактозного оперона (рис. 10-29). Для включения оперона САР должен связаться с ним, а репрессор лактозного оперона должен отделиться. Присутствие лактозы в среде способствует повышению внутриклеточной концентрации аллолактозы, которая связывается с лактозным репрессором, вследствие чего происходит снижение его сродства к соответствующему сайту связывания и в результате-отсоединение от ДНК. С удалением лактозного репрессора удовлетворяется одно условие индукции. Второе условие связано с концентрацией глюкозы. При снижении концентрации глюкозы внутриклеточный уровень сАМР повышается сАМР связывается с САР и изменяет его конформацию таким образом, что тот становится способным взаимодействовать со своим сайтом связывания. Когда САР присоединен (а репрессор лактозного оперона отсутствует), РНК-полимераза может связаться с промотором и начать транскрипцию. [c.411]

Следовательно, для индукции пути метаболизма лактозы in vivo необходимо введение небольшого количества лактозы, часть которой ферментативно превращается в аллолактозу. Аллолактоза затем индуцирует оперон. Она обладает сильным индуцирующим эффектом, и небольшого количества аллолактозы оказывается достаточно для преодоления слабого антииндуцирующего эффекта лактозного субстрата. [c.188]

Таким образом, изменяя регуляцию индуцибельных и репрессибельных оперонов, существует возможность повышать продукционную активность определенных промышленных штаммов-продуцентов. Уместно отметить, что структурные гены одного метаболического пути не всегда объединены в единый оперон (наподобие лактозному), однако это не мешает их регуляции с помощью индукции или репрессии. Так, например, гены Е.соИ, детерминирующие структуру ферментов, обеспечивающих биосинтез аргинина, располагаются в различных областях хромосомы, но все контролируются одним и тем же геном-регулятором. Такая система образует регулон. Другим показательным примером является 808-регулон, гены которого детерминируют структуру более десятка различных белков и ферментов, участвующих в репарации повреждений ДНК клетки. Все эти структурные гены регулируются одним репрессором - продуктом гена 1ехА. Опероны и регулоны, контролирующие взаимосвязанные физиологические функции обнаружены у всех генетически изученных видов бактерий. [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология