'

Лекция 6

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Лекция 6 Начало регуляции


Слайд 1

Основные регуляторные события (механизмы) регуляции Геном Транскриптом Протеом Метаболом Орган Организм Популяция Биосфера


Слайд 2

Геном (прокариоты) Оперонная структура (Lac-оперон) Независимое расположение генов Наличие внутри оперона дополнительных регуляторных элементов Разнообразие структур – аттенюаторов, мест посадки репрессоров, шпилек-палиндромов, фрагментов генов, кодирующих антисмысловые молекулы РНК


Слайд 3

Транспорт сахаров (лактозы)


Слайд 4

www.kegg.org


Слайд 5

ADP ATP NADH NAD+ ADP ATP ADP ATP ADP ATP -1 АТФ/моль глюкозы -1 АТФ/моль глюкозы +2 АТФ/моль глюкозы +2 АТФ/моль глюкозы Глюкоза Глюкозо-6-фосфат Фруктозо-6-фосфат Фруктозо-1,6-бифосфат Дигидроксиацетон-фосфат Глицеральдегид-3-фосфат 1,3-дифосфоглицерат 3-фосфоглицерат 2-фосфоглицерат Фосфоенол-пируват Пируват +2 НАДН/моль глюкозы 1 2 3 5 6 7 8 9 10 4 4


Слайд 6

Расположение генов гликолиза(gapA и eno) у прокариот Bacillus subtilis (оперонное расположение)


Слайд 7

Расположение генов гликолиза(gapA и eno) у прокариот Mycoplasma gallisepticum (дискретное расположение) gapA Enolase


Слайд 8

Расположение генов гликолиза(gapA и eno) у прокариот Mycoplasma gallisepticum (дискретное расположение)


Слайд 9

Расположение генов гликолиза(GAPDH и ENO) у эукариот Homo sapiens GAPDH Enolase


Слайд 10

Расположение генов гликолиза(GAPDH и ENO) у эукариот Mus musculus GAPDH Enolase


Слайд 11

индуктор


Слайд 12

Сильные промоторы: хорошее соответствие консенсусу и правильный спейсинг Слабые промоторы: существенные отличия от консенсуса в -35 and -10 районах Структура промоторов Е. Coli Pribnow box TATA box -10 box


Слайд 13

CIRCE TTAGCACTC---NNNNNNNNN---GAGTGCTAA 9 9 9 N N N N N N N N N C-G T-A C-G A-T C-G G-C A-T T-A T-A NNNNN NNNNN NNNNN NNNNN A-T A-T T-A C-G G-C T-A G-C A-T G-C N N N N N N N N N N N N N N N N N N C-G T-A C-G A-T C-G G-C A-T T-A T-A NNNNN NNNNN HrcA


Слайд 14

сигма фактор определяет специфичность связывания РНК порлимеразы с промоторами Сравнение аминокислотных последовательностей ряда сигма факторов выявило наличие четырех консервативных участков участок 1 – подавление неспецифического связывания свободного сигма фактора с ДНК участок 2 (наиболее консервативный) – связывание с -10 боксом промотора участок 3 - (факультативный) связывание с -10 боксом промотора участок 4 – связывание с -35 боксом промотора E.Coli B. Subtilis подавление неспецифического связывания РНК пол с ДНК У Subtilis эту функцию выполняет другой белок


Слайд 15

сигма фактор узнаваемые промоторы структура промотора -35 бокс -10 бокс s70 Большинство генов TTGACAT TATAAT s32 Гены, активирующиеся при тепловом шоке TCTCNCCCTTGAA CCCCATNTA s28 Гены подвижности и хемотаксиса CTAAA CCGATAT s38 Гены стационарной фазы и ответа на стрессы ? ? -24 Region -12 Region s54 Гены метаболизма азота CTGGNA TTGCA


Слайд 16

Работа lac-оперона в клетках, содержащих нормальный геном и частичную копию генома с мутациями в lac-опероне и регуляторных генах (merodiploids) есть репрессор, работающий in trans есть cis-регуляторный элемент, мутации в котором препятствуют связыванию trans-репрессора


Слайд 17

Репрессор состоит из нескольких субъединиц. Мутации, затрагивающие одну субъединицу, влияют на способность всего репрессора связываться с индуктором, либо с оператором


Слайд 18

Наряду с главным оператором (О1) в лактозном опероне есть два «вспомогательных» оператора (О2 и О3). Уровень репрессии значительно снижается, если делетировать одновременно О2 и О3 тетрамер репрессора связывается одновременно с двумя участками узнавания на молекуле ДНК ДНК


Слайд 19

Репресор не препятствует связыванию РНК полимеразы с промотором Репрессия осуществляется на этапе перехода от открытого комплекса к элонгации


Слайд 20

Почему lac-оперон не работает, когда в среде есть и глюкоза и лактоза? Катаболитная репрессия ? В действительности - активация CAP – Catabolite Activator Protein (активатор катаболитных оперонов) Работает в комплексе с цикло-АМФ, уровень которого существенно повышается при недостатке глюкозы CAP активирует целый ряд оперонов, обеспечивающих синтез ферментов, необходимых для использования альтернативных продуктов питания (gal, галактозный оперон; ara, арабинозный оперон)


Слайд 21

CAPстимулирует образование открытого комплекса Участок связывания CAP находится перед промотором и содержит TGTGA последовательность Lac промотор и многие другие катаболитные промоторы являются очень слабыми. -35 бокс в этих промоторах сильно отличается от консенсуса Существуют мутанты laс промотора, которые обеспечивают транскрипцию без САP активатора


Слайд 22


Слайд 23

Анаболитные опероны Должны активироваться в условиях недостатка тех веществ, в синтезе которых участвуют кодируемые опероном ферменты триптофановый оперон: триптофан (корепрессор) связывается с неактивной формой репрессора, превращая ее в активную


Слайд 24

Преждевременная остановка транскрипции (attenuation) обеспечивает дополнительную репрессию В начале оперона находится короткая ORF, кодирующая так называемый лидерный пептид После этой рамки считывания находится сигнал терминации транскрипции


Слайд 25


Слайд 26

При отсутствии триптофана рибосома задерживается на лидерной последовательности. Это смещает равновесие в сторону большой шпильки У прокариот транскрипция и трансляция могут происходить одновременно Регулируемые терминаторы транскрипции есть и в других анаболитных оперонах В гистидиновом опероне лидер содержит 7 кодонов гистидина


×

HTML:





Ссылка: