IMG00211

R02

Regulacja genów organizmów

prokariotycznych

Najlepiej poznany i najprostszy sposób regulacji genów występuje u bakterii i ich wirusów. W chromosomach bakteryjnych geny są ułożone blisko siebie ze stosunkowo niewielkimi odcinkami „przerywnikowymi” oddzielającymi poszczególne geny. Bakterie na ogół znajdują się pod silnym naciskiem doboru, zmuszającym je do podziałów z maksymalną szybkością, na jaką pozwalają zasoby pokarmowe w ich środowisku i tym samym do minimalizacji ilości dodatkowego DNA w ich genomie, gdyż replikacja DNA jest kosztowna pod względem zasobów energetycznych i materiałowych komórki.

Genom bakterii E. coli składa się z pojedynczej kolistej cząsteczki DNA

0    wielkości ok. 4,6 x 10⁶ par nuklcotydów. Ten DNA koduje około 4300 białek, chociaż tylko część z nich jest produkowana w tym samym czasie. E. coli reguluje ekspresję wielu swoich genów, m.in. w zależności od składu pożywienia, jakie jest dostępne w środowisku.

Operon to grupa dwu lub więcej genów strukturalnych, tj. kodujących białka lub RNA, poprzedzonych wspólną sekwencją prornotora (miejscem wiązania polimerazy RNA) i wspólnym operatorem - sekwencją DNA, do której wiąże się białko regulatorowe umożliwiające lub blokujące wiązanie polimerazy RNA do promotora. Kodowane przez osobny gen białko regulatorowe pełni odpowiednio rolę aktywatora lub represora transkrypcji podległego mu operonu. Model ope-ronu zaproponowali w 1961 roku Franęois Jacob i Jacgues Monod w celu wy-jaśnienia skoordynowanej regulacji transkrypcji genów uczestniczących w specyficznych szlakach metabolicznych. Zostali za to uhonorowani nagrodą Nobla

w roku 1965.    ,

Operony sąprokariotycznymi jednostkami transkrypcyjnymi. Wsrod Eukano-ta operony znaleziono jedynie u Caenorhabditis, ale przypuszczalnie są one obecne również u innych nicieni. Operony nicieni różnią się od bakteryjnych, skupione w nich geny niekoniecznie muszą należeć do wspólnego szlaku metabolicznego a policistronowy transkrypt jest najpierw rozcinany do monoc.stronowych mRN A

1    dopiero wówczas ulega translacji.