Гистидин оперон

При избытке гистидина в бактериальных клетках синтез всех ферментов биосинтеза гистидина репрессируется. Объясняется это тем, что данные гены сгруппированы в единый оперон [144]. Детальные сведения [c.160]

Известно, что у сальмонелл, например, структурные гены для 10 ферментов биосинтеза аминокислоты гистидина сцеплены в одном опероне. Подобное сцепление функционально связанных генов, как мы уже знаем, характерно для бактерий. [c.290]

Бактериальные опероны, ответственные за биосинтез аминокислот, часто обладают дополнительной системой контроля экспрессии, основанной па преждевременной терминации транскрипции. Этот процесс, называемый аттенуацией, функционирует независимо от промоторно — операторной системы регуляции экспрессии. Аттенуация используется для регуляции экспрессии в ответ на воздействие различных физиологических факторов. Процесс регуляции на основе аттенуации включает начало трансляции, остановку рибосомы и переключение альтернативных вариантов вторичной структуры РНК, один из которых формирует терминатор транскрипции, а другой — препятствует образованию терминатор-ной структуры. У Е. соИ объектами аттенуации являются опероны триптофана, фенилаланина, гистидина, треонина, лейцина, изолейцина и валина. [c.118]

В клетках Salmonella typhimurium ферменты биосинтеза гистидина детерминируются в общей сложности десятью различными генами. Они образуют единый кластер — гистидиновый оперон, представляющий собой последовательную группу генов, транскрибируемых в виде единой молекулы информационной РНК [143]. Символы этих генов His А, His В и т. д. приведены на рис. 14-28, а их локализация на генетической карте Е.соИ показана на рис, 15-1. Ген His В детерминирует сложный белок с двумя независимыми ферментативными активностями (рис. 14-28). [c.160]

Сходным образом осуществляется регуляция О.в. на уровне биосинтеза ферментов. При этом субстрат или продукт р-ции регулирует активность белкового репрессора, подавляющего транскрипцию (синтез матричной РНК на ДНК-матрице) соответствующего оперона (участок ДНК, кодирующий одну молекулу матричной РНК под контролем белка-репрессора). Примером регуляции при помощи положит. прямой связи может служить в данном случае управление расщеплением лактозы. Появление в среде лактозы инактивирует у бактерии Es heri hia oli соответствующий репрессор и тем самым разрешает транскрипцию оперона, кодирующего ферменты, катализирующие расщепление лактозы. Пример регуляции при помощи отрицат. обратной связи - управление биосинтезом гистидина. Избыток гистидина активирует репрессор, ингибирующий транскрипцию оперона, кодирующего ферменты биосинтеза гистидина. Если репрессор и белки, синтез к-рых он подавляет, кодируются одним опероном, то отрицат. обратная связь осуществляется без участия внеш. модуляторов активности репрессора. Аналогичным образом осуществляется регуляция биосинтеза белка на уровне трансляции (синтез белка ка РНК-матрице). Такой механизм регуляции позволяет синтезировать белок в строгом соответствии с потребностью в нем на данном этапе существования организма. [c.317]

По контролю гены группируются в две четкие группы. Оперон является единицей транскрипции мРНК и может содержать один, два или несколько генов. Все они контролируются единственным промотором и выражаются в образовании единственной молекулы мРНК- Такие группы генов часто связаны с образованием продуктов, используемых для близко родственных биохимических задач. Например, десять белков, ответственных за биосинтез гистидина, сгруппированы в его оперон. В свою очередь, опероны могут быть объединены в кластеры. Кластер str-sp имеет дело примерно с 60 белками, которые все включаются в структуру рибосомы, а также с одной субъединицей РНК-полимеразы. Поскольку в настоящее время мало что известно о функции кластеров, изучение [c.203]

Различают индуцибельные и репрессибельные опероны. Опероны, управляющие катаболизмом лактозы, галактозы и арабинозы, являются индуцибельными, т. е. максимальная частота их транскрипции достигается только тогда, когда в питательной среде присутствует внешний эффектор-лактоза, галактоза или арабиноза. Внешние эффекторы называют также внешними индукторами. Синтез ферментов индуцибельных оперонов включается посредством индукции. Наоборот, опероны, управляющие синтезом аргинина, гистидина или триптофана, являются ре-ирессибельными, т.е. максимальная частота транскрипции достигается только при отсутствии в клетке соответствующих низкомолекулярных эффекторов-аргинина, гистидина и триптофана (или в том случае, если их концентрация ниже критического порогового уровня). [c.482]

Наиболее удовлетворительным указанием на существование такой полицистронной т-РНК мон но считать опыты с гистидино-вым опероном у Salmonella typhimurium. Путь синтеза гистидина сейчас хорошо изучен известно, что в нем принимают участие десять ферментов их структурные гены расположены группой [c.285]

В присутствии гистидина синтез ферментов гистидннового оперона подавляется [112]. Следовательно, мы имеем дело с системой, в которой репрессор взаимодействует с оператором только при нал1шин эффектора, в данном случае — гистидина (фиг. 101, Б). [c.286]

Биосинтез определенных аминокислот из более простых соединений в большинстве случаев осушествляется в ходе последовательных ферментативных реакций, и гены, кодирующие синтез соответствующих ферментов, у бактерий обычно сгруппированы в одном опероне. Например, гистидиновый оперон, в котором локализованы гены для ферментов, катализирующих последовательные стадии синтеза гистидина у Salmonella, содержит гены для десяти ферментов, каждый из которых катализирует одну из реакций, ведущих к образованию гистидина. Аналогично, аргининовый оперон Е. соИ содержит гены для восьми ферментов, которые в совокупности катализируют цепь реакций превращения глутамата в аргинин. Репрессия, вызванная аминокислотой, как и следует ожидать, предотвращает образование всех кодируемых данным опероном ферментов. [c.68]

Такой эффект объясняется присутствием аттенуатора в пределах лидерной области, расположенной между промотором и первым структурным геном. Так же как и в случае триптофанового оперона, в аттенуаторе имеется терминирующая последовательность, которой предшествует последовательность лидерного пептида. Область лидерного пептида содержит семь последовательных кодонов для гистидина, как это показано на рис. 15.10. Иные вторичные структуры лидерной области мРНК могут быть записаны таким образом, что рибосома, останавливающаяся в гистидиновых кодонах, предотвращает образование терминирующей структуры шпильки. [c.194]

Наряду с этими эффектами ффГфф активирует транскригщию оперонов некоторых аминокислот (гистидина) и способствует [c.74]

Оперены биосинтеза аминокислот. У Е. соИ и S. typhimurium весь путь биосинтеза гистидина контролируют девять тесно сцепленных генов (рис. 16.7), регулируемых по оперонной схеме. При индукции, которая происходит, когда в клетке истощается запас свободного гистидина, все девять генов His-оперона транскрибируются на одну молекулу и РНК размером около 10 ООО нуклеотидов. Появление избытка гистидина приводит к репрессии His-оперона. [c.418]

Это тоже негативная регуляция, однако в отличие от /ас-оперона Я/х-оперон работает по ре пресс ибельной схеме. В данном случае эффектор-гистидин является корепрессором. Репрессия биосинтеза гистидина происходит только в его присутствии. [c.418]

Рис. 16.7. Гены гистидинового оперона (обозначены буквами), контролирующие путь биосинтеза гистидина у S. typhimurium.

Сходные черты строения лидера найдены в фенилаланиновом опероне Е. соИ и гистидиновом опероне Е. oli и S. typhimurium. Лидер р/ге-оперона кодирует пептид из 15 аминокислот, среди которых 7 остатков фенилаланина. Лидер гистидинового оперона кодирует пептид из 16 аминокислот, из них 7 — гистидин. Оба лидера фенилаланинового и гистидинового оперонов образуют такую же характерную вторичную структуру, как и лидер триптофанового оперона. [c.419]

После открытия у бактерий Ф. Жакобом и Ж. Моно оперонов возник вопрос универсальна ли подобная организация генетического материала Генетический анализ у эукариот (в частности, у их простейших представителей — дрожжей и нейроспоры) показал, что гены, контролирующие различные этапы одного и того же пути метаболизма, как правило, случайно разбросаны по всему геному и обычно не образуют скоплений, напоминающих опероны бактерий (рис. 19.2). Было найдено несколько исключений, привлекших пристальное внимание. Например, компактный участок генетического материала у грибов контролирует три реакции в биосинтезе гистидина. Сходная ситуация (также у грибов) обнаружена при изучении генетического контроля биосинтеза ароматических аминокислот — триптофана, тирозина, фенилаланина, а также жирных кислот. Может быть, в этих и некоторых других случаях наблюдается некий атавизм — пример оперонов, не типичных для эукариот [c.479]

Если сравнить, какие этапы биосинтеза гистидина кодируют тесно сцепленные участки генетического материала у S. typhimurium и N. rassa, то выясняется, что у нейроспоры есть единственное скопление мутаций, блокирующих этапы 2, 3, 10. Как известно, у сальмонеллы все 10 этапов контролирует один оперон. Оказывается, что даже эти три этапа биосинтеза у нейроспоры контролируют участки генетического материала, сцепленные совсем иначе, чем у сальмонеллы (рис. 19.2). Аналогичная картина наблюдается и для локуса his 4 у дрожжей-сахаромицетов. [c.479]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология