Презентація на тему:
20_09__2_Регуляція транскрипції прокаріот

Регуляція транскрипції у прокаріот

Оперон Промотор – ділянка ДНК, що відповідає за зв’язування РНК-полімерази Н. - TTGACA - 17 bp – TATAAT Оператор – ділянка (-и) зв’язування регуляторного білка. Знаходиться після (інгібування) чи перед (активація) промотором Структурні гени Термінатор транскрипції Ген – регулятор – кодує регуляторний білок Н.: lac-оперон NB !

Типи оперонів Індуцибельні Н.: лактозний оперон Репресибельні Н.: триптофановий оперон

Принципи транскрипційної регуляції Регуляція ініціації транскрипції За допомогою ДНК-зв’язуючих білків-регуляторів За участю низькомолекулярних сполук За допомогою заміни сигма-фактору

Регуляція ініціації транскрипції Регуляторні білки Білки містять виступ, що “входить” у велику боріздку ДНК та зчитує послідовність нуклеотидів 2 α спіралі. Можуть димеризуватись – паліндромна структура операторів. Кооперативність дії. Репресор – перешкоджає посадці РНК-полімерази. Активатор – безпосередньо взаємодіє з РНК-полімеразою або полегшує розплітання ДНК в області промотора (внесення вигину в структуру ДНК або збільшення негативної суперскрученості)

Активатори транскрипції Активатор може бути необхідним для: початкового зв’язування РНК-полімерази з промотором для її ізомеризації з закритого в відкритий комплекс для вивільнення промотору

Класи білків-активаторів Активатор вступає у безпосередній контакт з РНК-П Відсутність безпосереднього контакту з РНК-П

Активатори 1 класу з карбокси-кінцем α-субодиниці РНК-П (αCTD) Н.: БАК може активувати транскрипцію зв’язуючись з ДНК в області –61 (як у lac промотору), або в позиціях –71, -81, -91

з σ 70 -субодиницею РНК-полімерази: с1 білок бактеріофага λ з іншими областями РНК-полімерази Н.: DnaA активує промотор PR фага λ за рахунок контактів з β' субодиницею РНК-П два контакти з РНК-П FNR (активатор експресії фумарат редуктази і нітрат редуктази). Одна субодиниця його димеру контактує з σ-фактором РНК-П, а інша – зі зміщеним αCTD. Активатори 1 класу

Активатори 2 класу Активатори, що змінюють конформацію промотора білок MerR транспозону Tn501 – “розкручує” промотор SoxR активатори, що вносять різкий згин в структуру ДНК  

Промотори, що залежать від двох (і більше) активаторів • зв'язування із ДНК одного активатора може залежати від іншого ( і навпаки). Незважаючи на простоту, приклади такого роду для прокаріот не описані (описані для еукаріот); • зв'язування одного активатора може приводити до переміщення іншого активатора з пасивної позиції в положення, з якого він може взаємодіяти із РНК-П. Приклад – БАК і Malt на malk промоторі: - зв'язування БАК переміщає Malt • активатори можуть утворювати незалежні контакти із РНК-П. У таких випадках один активатор зв'язується в районі –35 області й контактує з σ, а інший – upstream, і контактує з αCTD. • роль другого активатора може полягати в запобіганні дії репрессора.

За допомогою заміни або модифікації сигма-фактору Основний сигма-фактор RpoD Сигма-фактори – основна мішень регуляції на транскрипційному, трансляційному і посттрансляційному рівнях

Альтернативні сигма-фактори

Ступінчастий каскад !!! Ковалентні модифікації

Регуляція транскрипції за участю низькомолекулярних сполук

синтезується зв’язаним з рибосомою білком RelA ppGpp зв’язується у вторинному каналі РНКП поряд з активним центром

Регуляція транскрипції за участю низькомолекулярних сполук ppGpp в 5'-орієнтації сприяє зв’язуванню каталітичного іону магнію (MgII) в активному центрі – активація транскрипції Зв’язування ppGpp в 3'-орієнтації -інгібуючий ефект на транскрипцію: може послаблювяти зв'язування другого каталітичного іона магнію в активному центрі може впливати на зв'язування ініціаторного нуклеотида в активному центрі РНКП> Може взаємодіяти з нематричним ланцюгом ДНК у розплавленій ділянці

Регуляція елонгації та термінації транскрипції Зв’язування репресора Атеннюація Антитермінація

Rut-участок

Швидкість трансляції!!!

Швидкість транскрипції !!!

Отже