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