Про- және эукариоттарда ген экспрессиясының реттелу механизмдері

Қарағанды медицина университеті

Биомедицина кафедрасы

Советова З.С.

Биология 4-002 тобы

Про- және эукариоттарда ген экспрессиясының реттелу механизмдері

1. Прокариот гендерінің экспрессиялы реттелуі

Прокариоттар транскрипция деңгейінде ген экспрессиясын реттеумен сипатталады және реттеуші генмен жүзеге асырылады. Лактоза опероны"өшірулі" болуы мүмкін-репрессияланған немесе қосылған-экспрессияланған.

2. Прокариоттағы реттеуші орталықтың құрылысы

Реттеуші орталыққа үнемі жұмыс істейтін және конституциялық деп аталатын ген кіреді.Бұл геннің өнімі репрессорлық белок болып табылады. Құрушы ген мен құрылымдық гендер арасында орналасқан: жедел локус - оператор және промотор. Оператор - бұл 27 базалық жұптан тұратын ДНҚ бөлігі. Промотор - бұл РНҚ-полимераза бекітілген ДНҚ бөлігі. Промотор, оператор және құрылымдық гендер оперон деп аталады.

3. Промотар қайда орналасады және оның қызметі.

Промотор - бұл геннің немесе оқушының транскрипциялық бақылауын қамтамасыз ететін, геннің ашық оқылу шеңберінде немесе оперонның басында орналасқан (молекуланың 5 'ұшына қарай) ДНҚ-ның реттеуші аймағы.

4. Оперон құрамына не жатады.

Прокариоттардың оперонына құрылымдық гендер мен реттеуші элементтер кіреді. Реттеуші элементтер келесідей:

• промотор - ДНҚ - РНҚ-полимеразаны транскрипциялайтын ферменттің байланысатын орны. Бұл транскрипцияның бастапқы нүктесі.
• оператор - РНҚ-полимеразаның ДНҚ бойымен қозғалуына жол бермейтін репрессор бекітілген сайт.
• терминатор - РНҚ-полимераза ДНҚ-дан бөлініп шыққан жер.

5. Репрессор және индуктор дегеніміз не.

Репрессор (лат. repressor - шектеу, тежеу, reprimo - басу, тежеу), бактерияның жасушаларында түзілетін, оперонның құрылымдық гендерінің транскрипциясын басу үшін түзілетін ақуыз.

Индуктор - активаторлар мен репрессорлардың операторлармен байланысуын бақылайтын молекула (жасушалық метаболит - лактоза, галактоза). Активаторлар әдетте RNAP-ті промоторға тартады.Репрессорлар RNAP-ті промоутермен байланыстырады.

6. Полицистронды РНҚ молекуласы дегеніміз не.

Полицистрониялық мРНҚ (polycistronic mRNA, polycistronic message) [грек. поли-көп, лат. CIS-осы жағынан, trans-арқылы, одан тыс] - бірнеше полипептидтік тізбектің аминқышқылдарының тізбегін кодтайтын мРНҚ молекуласы; 

7. Индуцибелді оперон жұмысының жүйелігі (лак-оперон).

Лак-оперон лактоза катаболизмі үшін қажетті ферменттердің (бета-галактозидаза, пермеаз және трансацетилаза) өндірісін реттейтіні анықталды. Лактоза болған кезде репрессор ақуызы белсенді емес және ферменттер лактозаны катализдейді. Лактоза болмаған кезде репрессивті ақуыз ДНҚ-ны РНҚ полимераза байланыса алмайтындай етіп блоктайды және лактозаның ыдырауына қажетті ферменттер шығару үшін мРНҚ жасалмайды.

8. Репрессивті оперон жұмысының жүйелілігі (триптофан опероны).

Триптофан опероны - триптофан аминқышқылының биосинтезіне қатысатын ферменттер гендерін қамтитын оперон. Табиғатта триптофанды бактериялар, өсімдіктер мен саңырауқұлақтар синтездейді. Көп жасушалы жануарлар триптофанды синтездей алмайды. Бұл репрессиямен реттелетін алғашқы опера болды. Осылайша, триптофан бұл жерде теріс реттеуші рөлін атқарады.

9. Эукариоттың құрылымдық генінің құрылысы.

Эукариотты гендердің көпшілігінде мозаикалық экзон-интрон құрылымы бар. Экзондар - бұл полипептидтің құрылымын кодтайтын геннің аймақтары. Интрондар - бұл полипептидтің құрылымын кодтамайтын геннің аймақтары. Олардың рөлі толығымен айқын емес, олар генетикалық рекомбинация процестеріне, сонымен қатар экспрессияны реттеу процестеріне қатысады. Ген ішіндегі экзон-экзондық ауысу саны 0-ден 50-ге дейін өзгеруі мүмкін.

10. Реттеуші аймақтың элементтерін көрсетіңіз.