To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
REGULACJA BIOSYNTEZY BIAŁKA
RÓŻNICOWANIE SIĘ KOMÓREK Podział mitotyczny zapewnia dokładne rozdzielenie genów do wszystkich komórek potomnych w organizmie, ale różne tkanki wielokomórkowego organizmu wykazują ilościowe a nawet jakościowe różnice w składzie enzymów i innych białek występujących w komórkach. Zatem te różnice w składzie białek w różnych komórkach mają powstawać w wyniku zróżnicowanej aktywności tego samego rodzaju genów. Włączanie i wyłączanie (blokowanie syntezy tego samego specyficznego białka) może być uwarunkowany przez proces kierujący transkrypcję czyli przepisywanie informacji genetycznej zawartej z odpowiednim DNA na jego informacyjną kopię mRNA albo wpływający na łączenie się powstałego nowego mRNA z rybosomem czy oddziałujący w jakiś sposób na syntezę białka w rybosomie bądź przez pewien proces odgrywający rolę w transformacji potranslacyjnej końcowego produktu jakimi jest białko. Półokres trwania poszczególnych rodzajów mRNA waha się od kilku minut w różnych mikroorganizmach do 12-16 godzin u człowieka i ssaków. Każda cząsteczka mRNA kieruje syntezą wielu drobin specyficznego dla niej białka, lecz w końcu ulega rozkładowi, musi być zastąpiona nową matrycą.
Dzięki możliwości zastępowania mRNA jednego rodzaju cząsteczkami mRNA innych typów w komórce może nastąpić zmiana rodzaju syntetyzowanych białek. W ten sposób komórka może reagować na bodźce zewnętrzne i wytwarzać nowe rodzaje enzymów i innych białek. DNA genów nie transkrybowanych w danym momencie jest nieaktywny wskutek połączenia z pewnego typu białkiem, które powoduje jego niedostępność dla układu przeprowadzającego transkrypcję. Proces różnicowania się komórek nie został jeszcze w pełni wyjaśniony. Można przyjąć, że różnicowanie się komórek jest wynikiem zróżnicowanej aktywności tego samego zespołu genów w różnych komórkach.
Czynniki mające wpływ na kontrolę syntezy białek w komórkach. Na podstawie doświadczeń wnioskuje się, że geny nie działają w ten sposób, aby przez cały czas umożliwiać wytwarzanie maximum ilości enzymów. W normalnych warunkach każdy gen jest reprymowany i wówczas mówi się o represji genu. Reprymowanie genu przebiega w mniejszym lub większym stopniu zależnie od zapotrzebowania gen jest dereprymowany (derepresja genu). Derepresja genu prowadzi do zwiększenia produkcji enzymu.Jeśli hamowanie działania genu zostanie całkowicie zniesione jest to pełna derepresja. W takiej sytuacji zachodzić może synteza ogromnej ilości enzymu 1 typu. Ilość takiego enzymu może stanowić nawet 5-8% całkowitej zawartości białka w komórce. Gdyby wszystkie enzymy były produkowane w nieograniczonych ilościach doszłoby do całkowitej dezorganizacji komórkowej z tego powodu represja i derepresja genów wydają się niezbędne dla zmniejszenia lub powiększenia tempa syntezy poszczególnych enzymów zależnie od zmieniającego się zapotrzebowania komórki. Organizmy jednokomórkowe i wielokomórkowe wykazują ogromną zmienność pod względem liczby enzymów występujących w komórce i w ilości określonego enzymu w różnych komórkach. Musi istnieć więc precyzyjny mechanizm sterujący ilością enzymów w danej komórce w określonym czasie. Tempo syntezy białek częściowo polega kontroli aparatu genetycznego, częściowo zaś kontroli środowiska zewnętrznego komórki.
(…)
… komórki.
INDUKTORY - większość danych dotyczących regulacji biosyntezy białek w komórce pochodzi z badań nad mikroorganizmami a szczególne E. coli. Komórki E. coli rosnące na pożywce zaopatrzonej w glukozę zawierają mało enzymu β-galaktozydazy. Gdy jedynym źródłem węgla jest laktoza, bakterie potrzebują β-galaktozydazy, która przeprowadza rozkład laktozy na glukozę i galaktozę . W tych warunkach β-galaktozydaza stanowi 3% ogólnej liczby białek komórki. W każdej komórce E. coli znajduje się wówczas 3000 drobin tego enzymu, tzn. ilość ponad tysiąc krotnie większa w stosunku do ilości enzymu gatunków rosnących na glukozie. Zawartość znanych enzymów (permeazy galaktozydowej i transacetylazy galaktozydowej) zmienia się równie drastycznie w zależności od zawartości laktozy w pożywce. Substancje podobnie…
… kiedy bakterie E. coli są hodowane na pożywce bogatej w laktozę. Geny, których szyfry są przepisywane na pojedynczą cząsteczkę mRNA, i które znajdują się pod kontrolą jednego represora tworzą tzw. operon. Obecnie uważa się, ż gdy geny polegające skoordynowanej represji mogą znajdować się w bliskim sąsiedztwie w chromosomach, ale także mają być znacznie oddalone od siebie. Następną hipotetyczną jednostką…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)