CAP nell'operone LAC è un esempio di: (AIIMS novembre 2011, maggio 2011)
Regolatore positivo
Regolatore negativo
Attenuazione
Espressione costitutiva
Ris. UN. Regolatore positivo (Rif: Lippincott 4/e p418-420)CAP nell'operone LAC è un esempio di regolatore positivo."Il regolatore CAP-cAMP è un regolatore positivo per l'operone LacQ perché la sua presenza è richiesta per l'espressione genica."L'operone è il segmento del filamento del DN A, costituito da un cluster di diversi geni coinvolti nella via metabolica. Operone = geni strutturali che codificano per enzimi della via metabolica + geni regolatori che ne determinano la trascrizioneGeni strutturali per operone LacProteina codificataGeni regolatori/ proteine ​​e induttoriLac Zb galattosidasiRegolatore positivoCRP = CAP + CAMPLac YPermeasiRegolatore negativoGene Lac 1Proteina repressoreLac AAcetilasiInduttoreLattosioIPTG (induttore gratuito)Concetto di operone di Jacob e Monod per il gene procarioticoNei procarioti, i geni coinvolti in una via metabolica sono spesso presenti in una matrice lineare chiamata operone.Il cistron è la più piccola unità di espressione genetica che codifica per la subunità di una molecola proteica (concetto di un cistrone-una subunità)Q.L'mRNA della policistronia, presente prevalentemente nei procarioti, è un m-RNA che codifica più di una proteina tradotta separatamente.L'operone (unità di trascrizione dei procarioti) è costituito da geni strutturali (codificanti) e regolatori regione costituitaQ.Geni strutturali (codificanti)Porta il codone che codifica per le proteine ​​coinvolte in una particolare via metabolicaNell'operone lac di E coli (responsabile del metabolismo del lattosio), 3 geni strutturali lac Z, lac Y e lac A codificano rispettivamente per la b-galattosidasi , (idrolizzare il lattosio o b-galattoside in galattosio e glucosio), permeasi (responsabile della permeazione del galattosio nella cellula) e tiogalattosida transacetylaseQ.Geni regolati inducibili: La loro espressione aumenta in risposta ad un induttore o attivatore (un segnale regolatore positivo). In generale, i geni inducibili hanno velocità di trascrizione relativamente basse. Geni costitutivi (domestici): sono espressi a una velocità ragionevolmente costante e non sono soggetti a regolamentazioneQ. Il prodotto di questi geni è costantemente richiesto in una cellula. Una mutazione che risulta nell'espressione costitutiva di quello che in precedenza era un gene regolato è chiamata mutazione costitutiva. Regione regolatrice costituita da Gene promotore (P) Geni operatore (O) Geni regolatori (I)* È situata a monte (lato 5' del sito di inizio della trascrizione tra l'operatore e gene regolatore.* È il sito in cui la RNA polimerasi (RNP) dipendente dal DNA si lega per formare il complesso di pre-inizio (PIC)Q e inizia la trascrizione.* Proteina attivatore del gene catabolita (CAP) insieme a c-AMP (noto come proteina regolatrice c-AMP = CRP) è necessaria per la formazione efficiente di PIC. Quindi è un regolatore positivo che forma c-AMP dall'ATP, viene attivato dall'assenza di glucosio, quindi la trascrizione dell'operone lac avviene solo in assenza del glucosioQ (repressione dei cataboliti). E la presenza di glucosio lo impedisce esaurendo il c-AMP.* È un segmento di DNA ds che regola l'attività dei geni strutturali.* Nell'operone lac, è un segmento lungo 27 bp situato tra il promotore (a cui si lega l'RNAP) e lac Z (sito di inizio della trascrizione) e mostrano una doppia simmetria rotazionale e un palindromo invertito nella regione lunga 21 bp* Quando è attaccato al gene dell'operatore (o), il repressore (Lacl) agisce come un regolatore negativo e previene la trascrizione dei geni operatori e strutturali (lac Z/Y/A)Q.* È un gene costitutivo, che forma subunità del repressore lac (MW 38.000), una molecola repressore lac (proteina repressore Lac I) è formata dall'unione di 4 subunità e ha un'elevata affinità per il locus dell'operatoreQ.* In qualsiasi momento solo 2 subunità del repressore si legano all'operatore, principalmente nel suo solco maggiore senza interrompere la natura a doppia elica accoppiata delle basi del DNA dell'operatore.* Normalmente 20-40 tetrameri del repressore occupano > 95% dell'operatore lac, garantendo così una bassa trascrizione dell'operone lac in assenza di induttore.* Presenza di lattosio o induttore gratuito come isopropiltio galattoside (IPTG) su batteri che crescono su fonti di carbonio scarsamente utilizzate (ad es. succinato) provoca l'induzione degli enzimi lac operoni mediante de-repressione.
Regulation of Gene Expression 