Концепция оперона

Оперон участок ДНК , транскрипция которого осуществляется на одну молекулу мРНК под контролем одного специального белка-регулятора

· В состав оперона входят структурные гены и регуляторные элементы ( не путать с геном-регулятором )

Структурные гены – гены , кодирующие белки – ферменты , осуществляющие биосинтез какого-либо вещества

q Этих генов может быть один или несколько

q Они тесно сцеплены друг с другом и в ходе транскрипции работают как один единый ген : на них синтезируется одна общая молекула мРНК , которая лишь потом расщепляется на несколько мРНК , соответствующих отдельным генам

Регуляторные элементы ( промотор , оператор , терминатор )

1. Промотор – начальный участок оперона для связывания фермента , осуществляющего транскрипцию ДНК – РНК-полимеразы

q Представляет собой короткую последовательность из нескольких десятков нуклеотидов ДНК , с которой связывается РНК-полимераза

q Определяет , какая из двух цепей ДНК будет служить матрицей для синтеза мРНК

q Является местом начала транскрипции

2. Оператор – участок связывания регуляторного белка

q Отрезок ДНК в 20 нуклеотидов , следующий за промотором и регулирующий синтез мРНК

3. Терминатор – участок в конце оперона , содержащий стоп-кодон и сигнализирующий о прекращении транскрипции

q Прекращает продвижение РНК-полимеразы и транскрипцию оперона

· На работу оператора данного оперона влияет самостоятельный ген-регулятор , синтезирующий соответствующий регуляторный белок

Ген-регулятор – ген , синтезирующий белки-регуляторы , обуславливающие активность оператора ( его включение в процесс транскрипции )

q Ген-регулятор может располагаться далеко от оперона или рядом на одной молекуле ДНК

q Может регулировать транскрипцию нескольких оперонов

q Ген-регулятор имеет собственный промотор и терминатор

q Регуляторные белки бывают двух типов : белок-активатор или белок-репрессор ; они присоединяются к определённым нуклеотидным последовательностям ДНК оператора , что либо препятствует транскрипции генов ( негативная регуляция ) , либо способствует ей ( позитивная регуляция )

Белок-репрессор – препятствует присоединению РНК-полимеразы к промотору ДНК и блокирует транскрипцию

Белок-активатор – облегчает связывание РНК-полимеразы с промотором , что обеспечивает транскрипцию гена

q На работу регуляторных белков могут влиять вещества из окружающей среды , проникающие в клетку – эффекторы : связываясь с регуляторными белками они меняют их пространственную структуру , что либо повышает , либо снижает их сродство к ДНК и таким путём либо включает , либо выключает транскрипцию генов