101647

o(sigma) uczestniczy w transkrypcji większości genów. Oprócz tej podjednostki o70, E.coli ma jeszcze inna podjednostkę a32( masa cząsteczkowa) która to podjednostka jest syntetyzowana w warunkach szoku cieplnego. W takich warunkach E.coli podobnie jak inne organizmy włącza grupę genów kodujących specjalne białka tzn. białka szoku termicznego, które pozwalają przetrwać stres. Sekwencje paromotorowe tych genów są specyficznie rozpoznawane przez podjednostkę a32(sigma32), a zatem przy wprowadzeniu jednej prostej zmiany w str. polimerazy bakterie mogą jednocześnie łączyć wiele rożnych genów. Tego typu system czyli system wymiennych podjednostek a(sigma) występuje powszechnie u bakterii i E.coli oprócz tych dwóch podjednostek zawiera również podjednostkę a54(sigma54)54 która kontroluje ekspresje genów dotyczących wiązania azotu. Również różne gatunki Bacillus posiadają różne podjednostki o(sigma) polimerazy dzięki którym włączają i wyłączają różne grupy genów przechodząc od wzrostu wegetatywnego do wytwarzania przetrwał ników, służą regulacji cyklu rozwojowego.

Ad2.

W komórkach bakteryjnych występują enzymy niezbędne tzw. enzymy konstytutywne które są na pewnym określony poziomie wytwarzane przez cale życie komórki, i występują w bakteriach również enzymy wykorzystywane w pewnych określonych sytuacjach sa to tzw. enzymy indukcyjne np: enzymy kodowane przez operon laktozowy.

Operon laktozowy podlega regulacji ekspresji według mechanizmu indukcji. Indukcja jest to synteza enzymów w odpowiedzi na pojawienie się specyficznego substratu.

Laktoza może stanowić dla E.coli jedyne źródło węgla i energii, najważniejszym enzymem uczestniczącym w metabolizmie laktozy jest:

p-galaktozydaza, stężenie tego enzymu jest bardzo wysokie w komórkach rosnących na podłożu zawierającym laktozę. Jeśli hodujemy E.coli na podłożu bez laktozy ale zawierającym np: glukozę to w takich warunkach kom zawierają niewielka liczbę prawdopodobnie mniej niż 5 cząsteczek tego enzymu.

Wygląd P-galaktozydazy:

Najważniejszy enzym uczestniczący w hydrolizie laktozy, jest to tetrametr składa się z 4 jednakowych podjednostek każda z nich ma masę 125 kDa, w takich samych stosunkach molowych jak p-galaktozydaza są syntetyzowane 2 inne enzymy: telmeazagalaktozydowa monomer jest to białko membranowe o masie 30kDa i 3 enzym transacetylazagalaktozydowa, która jest di merem (składa się z jednakowych podjednostek o masie 30kDa każda).

-Telmea/a - białko membranowe, funkcja tego enzymu jest transport laktozy ze środowiska przez błonę cytoplazmatyczna do wnętrza komórki.

-Transacetylaza - udział tego enzymu w metabolizmie laktozy jest nie ustalony i najprawdopodobniej transacetylaza razem z (S-galaktozydazą uczestniczy w hydrolizie laktozy do cukrów wyjściowych czyli glukozy i galaktozy.

Te 3 enzymy są kodowane przez 3 geny strukturalne wchodzące w skład operonu laktozowego.

Mianowicie:

-P-galaktozydaza jest kodowana przez gen Lac-Z -Telmeaza przez gen Lac-Y -Transacetylaza przez gen Lac-A

Te 3 geny strukturalne sa poprzedzone przez region regulatorowy, czyli promotor i operator, wraz z regionem regulatorowym tworzą operon laktozowy. Jest to obszar DNA zajmujący około 6000 pz i operon laktozowy jest zlokalizowany na 9 minucie mapy chromosomu E.coli. Cały operon laktozowy podlega kontroli przez białko represorowe kodowane przez gen Lac-I.