Лактозный оперон состоит из трех структурных генов – lacZ, lacY и lacA, продукты которых необходимы для использования лактозы в качестве источника углерода, промотора, с которым связывается РНК-полимераза, и операторного участка (оператора), с которым связывается белок-репрессор – продукт гена lacI. Ген-регулятор лактозного оперона (lacI) кодирует белок-репрессор. В активной форме белок-репрессор связывается с оператором. Оператор – это участок ДНК, с которым связывается белок-репрессор. Сам ген lacI в состав оперона не входит, поскольку его экспрессия осуществляется с собственного промотора. Это конститутивный ген, т.е. нерегулируемый. Присоединившись к оператору, репрессор препятствует транскрипции структурных генов Z, Y и А. Таким образом, репрессор является негативным регулятором; в его присутствии подавляется экспрессия Z, Y и А - генов
Молекулы репрессора, как связанные с операторным локусом, так и находящиеся в свободном виде в цитоплазме, обладают сродством к молекулам индуктора – лактозы, поступающей в клетку.
Связывание индуктора с молекулой репрессора, прикрепленной к операторному локусу, вызывает конформационные изменения структуры репрессора и приводит к диссоциации его комплекса с ДНК.
Для связывания РНК-полимеразы с последовательностью промотора необходимо наличие комплекса белка-активатора САР с сАМР.
ПОЗИТИВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ LAC-ОПЕРОНА
Схема регуляции триптофанового оперона у E.coli
РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ У ЭУКАРИОТ ИМЕЕТ 2 ВИДА РЕГУЛЯЦИИ:
кратковременная, обеспечивающая адаптацию организма к возможным изменениям окружающей среды
длительная, стабильная, определяющая дифференцировку клеток и разный белковый состав органов и тканей