Занятие II Регуляция экспрессии генов у прокариот 1
Оглавление 1. Теория оперона. Общие принципы регуляции активности генов. 2. Модель индукции-репрессии на примере lacоперона, trp-оперона. 3. Биологическое значение оперонов. Особые типы регуляции активности генов 2
Оперон — функциональная единица генома у прокариот, в состав которой входят цистроны (гены, единицы транскрипции), кодирующие совместно или последовательно работающие белки и объединенные под одним (или несколькими) промоторами. 3
4
Промотор — в генетике это последовательность нуклеотидов ДНК, узнаваемая РНК-полимеразой как стартовая площадка для начала специфической, или осмысленной, транскрипции. 5
Оператор — это последовательность нуклеотидов ДНК, с которой связывается регуляторный белок — репрессор или активатор 6
Белок-репрессор - регуляторный белок , связывающийся в ДНК с последовательностью оператора и блокирующий транскрипцию прилежащих генов. Белок-активатор - регуляторный белок , связывающийся в ДНК с последовательностью оператора и инициирующий транскрипцию прилежащих генов. 7
Оглавление 1. Теория оперона. Общие принципы регуляции активности генов. 2. Модель индукции-репрессии на примере lacоперона, trp-оперона. 3. Биологическое значение оперонов. Особые типы регуляции активности генов 8
Лактозный оперон Гидролиз лактозы β-галактозидазой 9
Лактозный оперон Ген Функция lac. Z β-галактозидаза Расщепление лактозы на глюкозу и галактозу lac. Y β-галактозид пермеаза Перенос лактозы внутрь клетки lac. A 1: РНК полимераза, 2: Репрессор, 3: Промотор, 4: Оператор, 5: Лактоза, 6: lac. Z, 7: lac. Y, 8: lac. A. Фермент β-галактозид трансацетилаза Перенос ацетильной группы от ацетил-Кo. A на β-галактозиды 10
11
Триптофановый оперон Триптофановый белок репрессор 12
Аттеньюация триптофанового оперона 13
Оглавление 1. Теория оперона. Общие принципы регуляции активности генов. 2. Модель индукции-репрессии на примере lacоперона, trp-оперона. 3. Биологическое значение оперонов. Особые типы регуляции активности генов 14
Особые типы регуляции активности генов Клеточный SOS-ответ представляет собой индуцируемую реакцию клеток на резкую остановку синтеза ДНК, вызванную повреждением ДНК, голоданием клетки или другими стрессовыми факторами. 15
CRISPR Короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами (англ. CRISPR — Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) 16