ANALIZA STRUKTURY GENU PROKARIOTYCZNEGO

Gen jest to odcinek kwasu nukleinowego odpowiedzialny za powstanie funkcjonalnego produktu. Pierwszym etapem ekspresji każdego genu jest transkrypcja, której produktem jest RNA. Drugiemu etapowi ekspresji - translacji - podlegają wyłącznie transkrypty genów kodujących białka (mRNA).

Inicjacja i terminacja procesów transkrypcji i translacji jest warunkowana obecnością określonych sekwencji w kwasie nukleinowym. U Prokariota można wyróżnić następujące elementy:

1. TRANSKRYPCJA

A) PROMOTOR - ODCINEK ODPOWIEDZIALNY ZA INICJACJĘ TRANSKRYPCJI

OPERON RAMKA PRIBNOWA MIEJSCE INICJACJI

REGION -35 REGION -10 +1

lac ACCCCAGGCTTTACACTTTATGCTTCCGGCTCGTATGTTGTGT..........GGAATTGTGA

lacI CCATCGAATGGCGCAAAACCTTTCGCGGTATGGCATGATAGC....GCCCGGAAGAGA

galP2 ATTTATTCCATGTCACACTTTTCGCATCTTTGTTATGCTATG........GTTATTTCATAC

araBAD GGATCCTACCTGAGGCTTTTTATCGCAACTCTCTACTGTTTC....TCCATACCCGTTTT

araC GCCGTGATTATAGACACTTTTGTTACGCGTTTTTGTCATGGC.......TTTGGTCCCGCTT

trp AAATGAGCTGTTGACAATTAATCATCGAACTAGTTAACTAGTA...CGCAAGTTCACGT

bioA TTCCAAAACGTGTTTTTTGT…..TGTTAATTCGGTGTAGACTTGT...........AAACCTAAATC

bioB CATAATCGACTTGTAAACCAAATTGAAAAGATTTAGGTTTACAA...GTCTACACCGAA

tRNATyr CAACGTAACACTTTACAGCGGCGCGTCATTTGATATGATGCG….CCCCGCTTCCCGA

rrnD1 CAAAAAAATACTTGTGCAAAAAATTGGGATCCCTATAATGCGCCT...CCGTTGAGACG

rrnE1 CAATTTTTCTATTGCGGCCTGCGGAGAACTCCCTATAATGCGC..CTCCATCGACACG

rrnA1 AAAATAAATGCTTGACTCTGTAGCGGGAAGGCGTATTATGCACACCCCGCGCCGCTG

rrnX1 GCATTTTCCGCTTGTCTTCCTGAGCCGACTCCCTATAATGC...GCCTCCATCGACACG

λ P_R CCGTGCGTGTTGACTATTTTACCTCTGGCGGTGATAATGG.........TTGCATGTACTAA

λ P_L CTGGCGGTGTTGACATAAATACCACTGGCGGTGATACTGAG...…..CACATCAGCAGG

T7 A3 CAAAACGGTTGACAACATGAAGTAAACACGGTACGATGTAC......CACATGAAACGA

T7 A1 AAAGAGTATTGACTTAAAGTCTAACCTATAGGATACTTACA.......GCCATCGAGAGG

T7 A2 AACAGGTATTGACAACATGAAGTAACATGCAGTAAGATACA......AATCGCTAGGTAA

konsensus T C T T G A C A T.......11-15 pz.........T A T A A T....5-8 pz....A, C, T, G

sekwencji 42 38 82 84 79 64 53 45 41 79 95 44 59 51 96 81 55 48 42

B) TERMINATOR TRANSKRYPCJI

2. TRANSLACJA

MIEJSCE WIĄZANIA RYBOSOMÓW (sekwencja Shine-Dalgarno) I KODON INICJUJĄCY (AUG)

5' koniec 16S rRNA

|

3'OH koniec 16S rRNA G

| A

A U

Prokarityczny mRNA U C

z konsenusową UCCUCCA

sekwencją SD (5') GAUUCCUAGGAGGUUUGACCUAUGCGAGCUUUU (3')

3. KODONY DLA POSZCZEGÓLNYCH AMINOKWASÓW I KODONY TERMINACYJNE

druga pozycja

	U	C	A	G
U	UUU Phe UUC UUA Leu UUG	UCU UCC Ser UCA UCG	UAU Tyr UAC UAA Stop UAG Stop	UGU Cys UGC UGA Stop UGG Trp	U C A G
C	CUU CUC Leu CUA CUG	CCU CCC Pro CCA CCG	CAU His CAC CAA Gln CAG	CGU CGC Arg CGA CGG	U C A G
A	AUU AUC Ile AUA AUG Met	ACU ACC Thr ACA ACG	AAU Asn AAC AAA Lys AAG	AGU Ser AGC AGA Arg AGG	U C A G
G	GUU GUC Val GUA GUG	GCU GCC Ala GCA GCG	GAU Asp GAC GAA Glu GAG	GGU GGC Gly GGA GGG	U C A G

2

5'...NNAAGCGCCGNNNNCCGGCGCUUUUUU-OH 3' transkrypt RNA

5'...NNAAGCGCCGNNNNCCGGCGCTTTTTTNNN...3' matryca

3'...NNTTCGCGGCNNNNGGCCGCGAAAAAANNN...5' DNA

N

GC-bogate

regiony

AT-bogate

regiony

N

N

C

N

G • C

C • G

C • G

G • C

C • G

A • U

A • U

...NNNN UUUU-OH 3'

araB UUUGGAUGGAGUGAAACGAUGGCGUUU

galE AGCCUAAUGGAGCGAAUUAUGAGAGUU

LacI CAAUUCAGGGUGGUGAUUGUGAAACCA

lacZ UUCACACAGGAAACAGCUAUGACCAUG

Replikaza faga Qß UAACUAAGGAUGAAAUGCAUGUCUAAG

Białko A faga ÖX174 AAUCUUGGAGGCUUUUUUAUGGUUCGU

Białko płaszcza faga R17 UCAACCGGGGUUUGAAGCAUGGCUUCU

Rybosomalne S12 AAAACCAGGAGCUAUUUAAUGGCAACA

Rybosomalne L10 CUACCAGGAGCAAAGCUAAUGGCUUUA

trpE CAAAAUUAGAGAAUAACAAUGCAAACA

Lider trp GUAAAAAGGGUAUCGACAAUGAAAGCA

kodon

inicjujący

sekwencja

SD

pierwsza pozycja (5'koniec)

trzecia pozycja (3'koniec)

trzecia pozycja (3'koniec)

---