Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.12: Регуляція генів прокаріотів

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    2048

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Увімкнено чи вимкнено?

    Що стосується генів, це важливе питання. І якщо ви одноклітинний організм, як бактерія, дуже важливо зберігати енергію, не виробляючи зайвих білків.

    Регуляція прокаріотичних генів

    Транскрипція регулюється по-різному у прокаріотів і еукаріот. В цілому прокаріотична регуляція простіше, ніж еукаріотична регуляція.

    роль оперонів

    Регуляція транскрипції у прокаріотів зазвичай включає оперони. Оперон - це область зДНК, яка складається з одного або декількох генів, які кодують білки, необхідні для певної функції. До складу оперона входять також промоутер і оператор. Оператор - область оперона, де зв'язуються регуляторні білки. Він розташований біля промотора і допомагає регулювати транскрипцію генів оперона.

    Лак Оперон

    Відомий приклад регуляції оперону включає лак-оперон у бактерій кишкової палички (див. Малюнок нижче та відео за посиланням нижче). Лак-оперон складається з промотора, оператора та трьох генів, які кодують ферменти, необхідні для перетравлення лактози, цукру, що міститься в молоці. Лак-оперон регулюється лактозою в навколишньому середовищі. Відео Lac Operon за адресою http://www.youtube.com/watch?v=oBwtxdI1zvk пояснює оперон більш детально.

    • Коли лактоза відсутня, з оператором зв'язується білок репресор. Оператор розташований між промотором і трьома генами лак-оперона. Білок блокує зв'язування РНК-полімерази з промотором. В результаті лакові гени не виражені.
    • При наявності лактози білок репресор не зв'язується з оператором. Це дозволяє РНК-полімеразі зв'язуватися з промотором і почати транскрипцію. В результаті цього лакові гени виражаються, і лактоза перетравлюється.

    Чому може бути корисно експресувати гени тільки тоді, коли вони потрібні? (Підказка: синтез білків вимагає енергії та матеріалів.)

    Частини лак-оперона: промоутер, оператор, LaCZ, LaCy, LaCa, термінатор

    Три гени лак-оперона - LacZ, LaCy та LaCa. Вони кодують білки, необхідні для перетравлення лактози. Гени виражаються тільки в присутності лактози.

    Резюме

    • Регуляція транскрипції у прокаріотів зазвичай включає оперон, такий як лак оперон у кишковій паличці.
    • Лак-оперон регулюється білками, які поводяться по-різному в залежності від того, присутня чи відсутня лактоза.

    Дізнатися більше

    Дізнатися більше I

    Використовуйте цей ресурс, щоб відповісти на наступні питання.

    1. Як бактерії розбивають великі цукру на більш дрібні?
    2. Яка роль лактози в регуляції генів?
    3. Що відбувається при наявності лактози? Або відсутній?
    4. Що таке оператор?
    5. До чого відноситься «оперон»?

    Дослідіть більше II

    Генна машина: Лак Оперон на http://phet.colorado.edu/en/simulation/gene-machine-lac-operon.

    Рецензія

    1. Що таке оперон?
    2. Чому може бути корисно експресувати гени тільки тоді, коли вони потрібні?
    3. Яка роль оператора оперона?
    4. Що відбувається з лактозою опероном при відсутності лактози?
    5. Намалюйте схему, щоб показати, як регулюється лак-оперон.