Лекция 6 презентация

Содержание

Основные регуляторные события (механизмы) регуляции Геном Транскриптом Протеом Метаболом Орган Организм Популяция Биосфера

Слайд 1Лекция 6
Начало регуляции


Слайд 2Основные регуляторные события (механизмы) регуляции

Геном
Транскриптом
Протеом
Метаболом
Орган
Организм
Популяция
Биосфера


Слайд 3Геном (прокариоты)
Оперонная структура (Lac-оперон)
Независимое расположение генов
Наличие внутри оперона дополнительных регуляторных элементов
Разнообразие

структур – аттенюаторов, мест посадки репрессоров, шпилек-палиндромов, фрагментов генов, кодирующих антисмысловые молекулы РНК

Слайд 4

Транспорт сахаров (лактозы)


Слайд 5

www.kegg.org


Слайд 6










ADP
ATP

NADH
NAD+

ADP
ATP


ADP
ATP

ADP
ATP
-1 АТФ/моль глюкозы
-1 АТФ/моль глюкозы
+2 АТФ/моль глюкозы
+2 АТФ/моль глюкозы
Глюкоза
Глюкозо-6-фосфат
Фруктозо-6-фосфат
Фруктозо-1,6-бифосфат
Дигидроксиацетон-фосфат
Глицеральдегид-3-фосфат
1,3-дифосфоглицерат
3-фосфоглицерат
2-фосфоглицерат
Фосфоенол-пируват
Пируват
+2 НАДН/моль глюкозы
1
2
3
5
6
7
8
9
10
4
4


Слайд 7Расположение генов гликолиза(gapA и eno) у прокариот Bacillus subtilis (оперонное расположение)



Слайд 8Расположение генов гликолиза(gapA и eno) у прокариот Mycoplasma gallisepticum (дискретное расположение)
gapA
Enolase





Слайд 9Расположение генов гликолиза(gapA и eno) у прокариот Mycoplasma gallisepticum (дискретное расположение)



Слайд 10Расположение генов гликолиза(GAPDH и ENO) у эукариот Homo sapiens
GAPDH
Enolase





Слайд 11Расположение генов гликолиза(GAPDH и ENO) у эукариот Mus musculus




GAPDH
Enolase


Слайд 12индуктор


Слайд 13Сильные промоторы: хорошее соответствие консенсусу и правильный спейсинг
Слабые промоторы: существенные отличия

от консенсуса в -35 and -10 районах

Структура промоторов Е. Coli

Pribnow box
TATA box
-10 box


Слайд 14CIRCE
TTAGCACTC---NNNNNNNNN---GAGTGCTAA



9
9
9
N
N N
N

N
N N
N N
C-G
T-A
C-G
A-T
C-G
G-C
A-T
T-A
T-A
NNNNN NNNNN
NNNNN NNNNN
A-T
A-T
T-A
C-G
G-C
T-A
G-C
A-T
G-C
N N
N N
N N
N N
N

N
N N
N N
N N
N N
C-G
T-A
C-G
A-T
C-G
G-C
A-T
T-A
T-A
NNNNN NNNNN

HrcA


Слайд 15сигма фактор определяет специфичность связывания РНК порлимеразы с промоторами

Сравнение аминокислотных последовательностей

ряда сигма факторов выявило наличие
четырех консервативных участков
участок 1 – подавление неспецифического связывания свободного сигма фактора с ДНК
участок 2 (наиболее консервативный) – связывание с -10 боксом промотора
участок 3 - (факультативный) связывание с -10 боксом промотора
участок 4 – связывание с -35 боксом промотора

E.Coli

B. Subtilis


подавление
неспецифического
связывания РНК пол
с ДНК


У Subtilis эту
функцию выполняет
другой белок


Слайд 16сигма фактор узнаваемые промоторы структура промотора -35 бокс

-10 бокс
σ70 Большинство генов TTGACAT TATAAT σ32 Гены, активирующиеся при тепловом шоке TCTCNCCCTTGAA CCCCATNTA σ28 Гены подвижности и хемотаксиса CTAAA CCGATAT σ38 Гены стационарной фазы и ответа на стрессы ? ?
-24 Region -12 Region σ54 Гены метаболизма азота CTGGNA TTGCA

Слайд 17Работа lac-оперона в клетках, содержащих нормальный геном и частичную
копию генома с

мутациями в lac-опероне и регуляторных генах (merodiploids)

есть репрессор,
работающий
in trans

есть
cis-регуляторный
элемент, мутации
в котором
препятствуют
связыванию
trans-репрессора


Слайд 18Репрессор состоит из нескольких субъединиц. Мутации, затрагивающие одну
субъединицу, влияют на способность

всего репрессора связываться с
индуктором, либо с оператором

Слайд 19Наряду с главным оператором
(О1) в лактозном опероне есть
два «вспомогательных» оператора
(О2 и

О3). Уровень репрессии
значительно снижается, если
делетировать одновременно О2 и О3

тетрамер репрессора связывается одновременно с двумя участками
узнавания на молекуле ДНК

ДНК


Слайд 20Репресор не препятствует связыванию РНК полимеразы с промотором

Репрессия осуществляется на этапе

перехода от открытого комплекса
к элонгации

Слайд 21Почему lac-оперон не работает, когда в среде есть и глюкоза и

лактоза?


Катаболитная репрессия ?

В действительности - активация

CAP – Catabolite Activator Protein
(активатор катаболитных оперонов)
Работает в комплексе с цикло-АМФ,
уровень которого существенно
повышается при недостатке глюкозы

CAP активирует целый ряд оперонов, обеспечивающих синтез ферментов,
необходимых для использования альтернативных продуктов питания
(gal, галактозный оперон; ara, арабинозный оперон)


Слайд 22CAPстимулирует образование открытого комплекса
Участок связывания CAP находится перед промотором и содержит

TGTGA последовательность

Lac промотор и многие другие катаболитные промоторы являются очень слабыми. -35 бокс в этих промоторах сильно отличается от консенсуса

Существуют мутанты laс промотора, которые обеспечивают транскрипцию без САP активатора

Слайд 24Анаболитные опероны
Должны активироваться в условиях
недостатка тех веществ, в синтезе
которых участвуют кодируемые


опероном ферменты

триптофановый оперон:

триптофан (корепрессор) связывается
с неактивной формой репрессора,
превращая ее в активную


Слайд 25Преждевременная остановка транскрипции (attenuation) обеспечивает
дополнительную репрессию
В начале оперона находится короткая ORF,

кодирующая так называемый
лидерный пептид
После этой рамки считывания находится сигнал терминации транскрипции

Слайд 27
При отсутствии триптофана рибосома задерживается на лидерной последовательности.
Это смещает равновесие в

сторону большой шпильки

У прокариот транскрипция и трансляция могут происходить одновременно

Регулируемые терминаторы транскрипции есть и в других анаболитных оперонах
В гистидиновом опероне лидер содержит 7 кодонов гистидина


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика