18b Regulace na genetické úrovni.

molekulární intracelulární regulace, je pomalejší než enzymatická, součástí je zásah do exprese genů a tvorby polypeptidů

(1961)

• strukturní geny DNA, umístěné v rámci společného promotoru a regulované operátorem,
• především u prokaryotických organismů, umožňuje regulovat expresi různých genů v závislosti na podmínkách v prostředí,
• dle wiki:
• Sekvence nukleotidů, resp. řada po sobě následujících genů v bakteriálním chromozómu, které mají společný promotor, jsou regulovány společným operátorem a exprimovány najednou. Tyto geny kódují většinou enzymy zapojené v jedné metabolické dráze.

• Operonový model popisuje, jak může být v prokaryontních buňkách genová exprese regulována na úrovni transkripce.
• Na rozdíl od eukaryot se často regulace nevztahuje pouze na jediný gen, ale dochází ke společné regulaci několika genů, které mohou například kódovat enzymy jedné metabolické dráhy (tyto geny jsou na chromozomu přítomny ve shlucích).
• Operonem potom rozumíme tento shluk tandemově uspořádaných genů, jejichž přepisem do společné mRNA (díky jedinému promotoru) a následnou expresí dojde obvykle k aktivaci určité metabolické dráhy.
• Rozlišujeme dva typy operonů, katabolický (induktivní) a anabolický (represivní) typ.

• negativně indukované a represivní
• pozitivně indukované a represivní

represor je za normálních podmínek vázán na operátor a brání transkripci genů operonu, molekula induktoru změní konformaci represoru a znemožní vazbu na operátor, exprese genů

za normálních podmínek transkripce operonu probíhá, regulatorní gen produkuje represory, na které se ale musí navázat korepresory, aby je změnily na aktivní formu a byla možná vazba na operátor a zabránění transkripce

aktivátor za normálních podmínek neschopen vazby na DNA, po navázání induktoru dojde ke změně konformace a vazbě aktivátoru na DNA, následuje transkripce genů operonu

aktivační proteiny za normálních podmínek navázány na DNA, přítomný korepresor se naváže na aktivátor a znemožní jeho vazbu na DNA

laktózový operon

• - Lac operon: u E.coli, metabolismus laktózy (lac Z, lac, Y, lac A), syntéza laktózy je výhodná pouze při dostatku laktózy a nedostatku glukózy v okolí, pokud to tak není, je transkripce lac operonu utlumena lac represorem (produkt genu LAC I),
• laktóza mění konformaci lac represoru a způsobí jeho uvolnění z DNA, transkripce pak může být uskutečněna
• dle wiki:
• je tvořen posloupností sekvencí pro represor, promotoru a operátorové sekvence a tří genů Z, Y a A. Tyto geny kódují tři enzymy metabolismu laktózy. Pokud se represivní protein naváže na operátor, zablokuje transkripci genů Z, Y a A z jejich promotoru. Represor však může být inaktivován navázáním laktózy, která zde funguje jako induktor. Represor již nemůže zabránit transkripci a geny jsou exprimovány. Přítomnost laktózy tedy v buňce podporuje tvorbu enzymů pro laktózový metabolismus a umožňuje využívat tuto látku jako zdroj energie.

tryptofanovým operonem