Лекция: Особенности экспрессии генетической информации у про- и эукариот.

Регуляция экспрессии генов у прокариот:

Регуляция генной активности у прокариот практически полностью осуществляется на уровне транскрипции. Первые работы, направленные на выяснение механизмов генетического контроля, были проверены в 50- 60- е годы.

В 1961 году Жакобом и Моно была создана классическая модель оперона. Они определили оперон как поную еденицу выражения генов, включающую структурные гены, регуляторные гены и контролирующие элементы.

Структурными называются гены, кодирующие необходимые для клетки бели с ферментативными или структурными функциями.

Регуляторными называются гены, кодирующие регуляторные белки, которые контролируют экспрессию структурных генов на всех уровнях.

Продукт регуляторного гена LacJ – белок репрессор – выключает транскрипцию трех структурных генов лактозного оперона (Lac Z, LacY и LacA) путем связывания с геном оператором (Lac0). Доступ РНК — полимеразы к гену просмотру (LacP) – точка начала транскрипции – оказывается закрыт, т. к. последовательность Lac0 перекрывается с последовательостью LacP. Лактозный репрессор в свою очередь находится под контролем небольшой углеводной молекулы – аллолактозы, которая образуется в клетке при добавлении в среду лактозы. Аллолактоза соединяется с репрессором, конформация его изменяется, при этом теряется сродство к оперативному участку ДНК. Тогда РНК- полимераза транскрибирует структурные гены. Такая система регуляции позволяет производить ферменты, необходимые для расщепления лактозы только тогда, когда в клетке присутствует лактоза.

Генетический контроль с помощь белков- репрессоров называется негативной регуляцией. Альтернативным способом является регуляция с помощью белков-активаторов. В этом случае регуляторные белки активируют связывание ДНК-полимеразы в промоторных областях. Такая регуляция транскрипционной активности генов носит название позитивной.

Особенности регуляции у эукариот

1. Оперонов у эукариот нет.

2. Активность каждого структурного гена регулируется большим числом генов- регуляторов.

3. В регуляции работы генов большую роль играют гены энхайсеры и гены сейтлайсеры.

4. Регуляцияю работы генов происходит на всех уровнях реализации наследственной информации.

— транскрипционном (наиболее изучена)

— трансляционном

— посттрансляционном

Регуляция на уровне транскрипции. В регуляции принимают участие гормоны. Например: под действием половых гормонов происходит активация генов, отвечающих за развитие вторичных половых признаков.