4.3. Controlul expresiei genice la procariote

biologie

T. k. structura și funcția celulei sunt determinate de proteinele pe care le exprimă, controlul expresiei genelor este un aspect fundamental al biologiei celulare moleculare. Cel mai adesea, „decizia” de a iniția transcrierea unei gene care codifică o anumită proteină este un mecanism major pentru controlul producției respectivei proteine ​​în celulă. Prin controlul inițierii transcripției, celula poate regla ce proteine ​​să producă și cât de repede. Când transcrierea unei gene este suprimată, ARN-ul său corespunzător și proteina codificată sunt sintetizate într-un ritm mai lent. În schimb, atunci când transcrierea unei gene este activată, mARN și proteina codificată sunt produse cu mult mai mult.

La majoritatea bacteriilor și a altor organisme unicelulare, expresia genelor este strict reglementată pentru a adapta mecanismele și structura enzimei celulare la schimbările din mediul nutritiv și fizic. Din acest motiv, la un moment dat, o celulă bacteriană produce numai acele proteine ​​din întregul său proteom care sunt necesare pentru supraviețuire în condiții specifice. În organismele multicelulare, controlul expresiei genelor are drept scop asigurarea expresiei genei potrivite în celula potrivită la momentul potrivit dezvoltării embrionare și diferențierii țesuturilor.

A mancat. Coli, aproximativ jumătate din gene sunt asamblate în operoni, fiecare dintre care codifică enzime implicate într-o anumită cale metabolică sau proteine ​​care interacționează cu o proteină multicomponentă. De exemplu, operonul trp codifică 5 enzime necesare pentru biosinteza Trp. În mod similar, operonul lac codifică 3 enzime necesare pentru metabolismul lactozei. pentru că operonul bacterian este transcris dintr-un singur site de pornire într-un singur ARNm, toate genele din operon sunt coordonate.

Transcrierea operonilor, precum și a genelor izolate este controlată de interacțiunea ARN polimerazei cu represorul specific și proteinele activatoare. Cu toate acestea, pentru a iniția transcrierea, E. Coli ARN polimeraza trebuie să fie asociată cu unul dintre un număr mic de factori σ care acționează ca factori de inițiere. Cel mai frecvent în celulele bacteriene este σ 70 .

Inițierea transcripției operonului lac poate fi suprimată și activată.