Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

10.5: Прокариотические активаторы и репрессоры транскрипции
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Prokaryotic Transcriptional Activators and Repressors
 
ТРАНСКРИПТ

10.5: Прокариотические активаторы и репрессоры транскрипции

Организация прокариотических генов в их геномах заметно отличается от таковой у эукариот. Прокариотические гены организованы таким образом, что гены белков, участвующих в одном и том же биохимическом процессе или функции, расположены вместе в группах. Эта группа генов вместе со своими регуляторными элементами известна как оперон. Функциональные гены оперона транскрибируются вместе, образуя единую цепь мРНК, известную как полицистронная мРНК.

Транскрипция прокариотических генов в опероне регулируется двумя типами ДНК-связывающих белков, известных как активаторы и репрессоры. Активаторы связываются с промотором, участком инициации транскрипции, и способствуют связыванию РНК-полимеразы, ключевого фермента, участвующего в транскрипции.  Репрессоры связываются с операторами, короткими регуляторными последовательностями в опероне между промотором и генами, и ингибируют связывание РНК-полимеразы с промотором.

Предварительным структурным условием для активаторов и промоторов является то, что они должны иметь возможность существовать в двух альтернативных конформациях: в одной они могут связываться с ДНК, а во второй - нет. Другой характерной особенностью активаторов является то, что они имеют две поверхности связывания, которые одновременно связываются как с РНК-полимеразой, так и с ДНК. Это комплектование двух молекул приближает полимеразу к промотору и способствует ее связыванию. Активаторы не играют каталитической роли в транскрипции, и их функция ограничивается облегчением связывания фермента и ДНК. В отсутствие активатора РНК-полимераза все еще может связываться с ДНК и демонстрирует низкие уровни экспрессии. Если в этой системе присутствует репрессор, то базальная экспрессия этого гена не допускается.

Регулирование экспрессии прокариотических генов во многом зависит от доступности питательных веществ и потребностей организмов. Эти питательные вещества контролируют связывание активаторов и репрессоров с опероном и обеспечивают экспрессию только необходимого набора генов. Например, присутствие триптофана в клетке приводит к его связыванию с репрессором, что предотвращает транскрипцию оперона trp и последующее производство триптофана.


Литература для дополнительного чтения

Tags

Prokaryotic Transcription Activators Repressors Operons Promoter MRNA RNA Polymerase Gene Regulation Nutrient Availability Cyclic AMP Catabolite Activator Protein Lac Operon Tryptophan Synthesis Operon

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter