I(констут.ген) R-ген Промотор Оператор Z Y A(структурные гены) терминатор

Оперон- группа фкнкционально связ-х между собой генов. Транскрипция генов оперона ведет к синтезу одной общей молекула иРНК. Лактозный оперон состоит из кодирующей области, представленной 3 стр.генами, отв-ми за синтез ферментов, а также из промоторно-операторной области.

Оператор-(О) небольшой уч-к ДНК, граничащий с 1 структурным геном. С оператором может связ-ся белок-репрессор, блокируя инициацию (начало) транскрипции.

Промотор-(П) неб.уч-к ДНК перед оператором. Он служит местом связыв ДНК-зависимой РНК-полимеразы и от него начинается транскрипция. О. и П перекрываются, таким о, что когда репрессор связан с ДНК в области О-а, то РНК-полимераза не может связаться с П и транскрипции стр-х генов не происходит. ЗН, П, О., стр. гены- оперон.R-ген кодирует синтез белка-репрессора (аллостерический белок, имеющий 2 центра связыв-я, 1 центр узнает О, 2 взаим-т с эффектором или индуктором.Для лакт оперона индуктор- лактоза, которая св-ся с репрессором, переводит его в неактивную форму, в рез-те репрессор отсоед-ся.Строен trp-оперона- состот из 5 стр-х генов, отв-х за синтез 5 ферментов, уч-х в превращении хоризмовой к-ты в триптофан, а также из промоторно-операторной области.Ген-регулятор ( синтез регуляторного белка- апорепрессора, который неактивен в свободном состоянии, не может связываться с О.-ом и неспособен препятствовать началу транскрипции) расположен на хромосоме на некотором расстоянии от оперона.Когда триптофан накаплив выше опред-го ур-ня, он взаим-т с апорепрессором и активирует его. Активированный репрессор (апорепрессор+ корепрессор) прис-ся к оператору и подавляет транскрипцию стр-х генов триптофанового оперона. Синтез три прекр-ся.

Гл.отличие от Lac-оперона: пр-т увеличение сродства белка-репрессора к оператору в присутствии малой молекулы корепресора.

Вывод: при индукции путем негативной регуляции эффектор (индуктор), взаимодействуя с репрессором, понижает сродство репрессора к оператору, а в случае репрессии эффектор (корепрессор) повышает это ср-во.

33.Регуляция на уровне репликации ДНК и пути использования её для улучшения свойств продуцентов.

3 стадии: инициация, элонгация, терминация. Инициация и элонгация – этапы Репликации. Р всегда предшествует делению клетки --› увеличение биомассы--› накопление продуктов метаболизма. Скорость БП увеличится, если увеличится скорость Р‹--сделать окружающую среду богатой нуклеотидами. Можно влиять генетически на: 1)влиять на точку origin . Регуляция на на уровне амплификации – увеличивает количество генов, кодирующий отдельный белок(используется в природе тоже). Доза гена - количество РНК пропорциональное количеству генов. Ген lac может быть 1 в составе хромосомной ДНК, может быть введена плазмида в клетку с тем же, может быть локальное утолщение хромосомы: амплификация используется в генетической инженерии. 10-3000 копий генов.

34. Регуляция на уровне транскрипции. Конечный продукт как регулятор биосинтеза LAC-оперон:

Очень важным регуляторным элементом любого оперона является область ДНК, именуемая промотором. Этот участок оперона обеспечивает взаимодействие (связывание) с РНК-полимеразой для начала транскрипции (т. е. синтеза молекулы информационной РНК). От особенностей промотора зависит эффективность транскрипции. Мутации в области промотора, изменяя его активность, могут повышать или понижать экспрессию оперона. Данное свойство промоторов также

используется в создании более активных продуцентов.

Ген I-даёт белок репрессор, который имеет сродство к промоторной области,т.е. он закрывает ту область ДНК ,мешая движению РНК-полимеразы.

1-область узнавания активатора;2-область узнавания полимеразы;3-оператор;

1,2,3-промотор;4- терминатор(место связывания фактора В

К промотору должна прикрепиться ДНК-зависимая РНК-полимераза.

Lac Z-β-галаксидаза(разрушает дисахарид лактозу до глюкозы и галактозы)

Lac Y-β-галоктозидпермиаза

Lac A-не участвует в утилизации лактозы.

Если лактоза есть в среде:происходит открытие оператора и начинается транскрипция РНК-полимеразы,т.е. утилизация лактозы.При обрботке молока гактозидазой-это молоко можно использовать для питания маленьких детей и людей,которые не могут утилизировать лактозу.

Если убрать терминатор –усилится синтез белка,если убрать оператор-усилится синтез белка.

При наличии в среде и лактозы и глюкозы будет происходить утилизация глюкозы сначала.В промоторной области есть ещё одна часть которая активируется(область узнавания активатора)

Мутации в последовательностях гена-регулятора или оператора приводят в определённых случаях к нарушению либо образования полноценного репрессора,либо нарушение его сродства к оператору.

Триптофановый оперон:

trpR P O trpL trpE trpD trpC trpD trpA

--------------------------------------------- и РНК

Пять стурктур генов trp E-trp A

P – промотор, О – оператор

trpR – ген регулятор, синтезирует апорепрессор, он неактивен в свободном состоянии. Он не может связываться и не способен таким образом препятствовать началу транскрипции.

Когда триптофан накапливается выше опред. Уровня он взаимодействует с апорепрессором и активирует его . Далее этот апорепрессор присоед к оператору и подавляет транскрипцию. Синтез триптофана прекращается.

Триптофановый оперон:с помощью аналога триптофана можно получить устойчивые к ингибирующему действию триптофана мутанты,характеризующиеся повышенной продукцией данной аминокислоты.Генетический анализ показывал,что у таких мутантов повреждён ген-регулятор распологающийся на значительном расстоянии от контролируемых им генов триптофанового оперона.