Mecanismo de regulación del operón lactosa y del operón triptófano

Mecanismo regulador del operón lactosa

1. Composición del operón lactosa: El operón lactosa de Escherichia coli contiene tres estructuras: Codifican los genes Z, Y y A. galactosidasa, permeasa y galactósido acetiltransferasa respectivamente, además de una secuencia operadora O, un promotor P y un gen regulador I.

2. Regulación negativa de la proteína represora: Cuando no hay lactosa, la proteína represora codificada por el gen I se une a la posición O de la secuencia operativa y el operón de lactosa queda en estado reprimido. y no puede sintetizar las tres enzimas que descomponen la lactosa; en presencia de lactosa, la lactosa actúa como un inductor para inducir que la proteína represora se vuelva alostérica y no puede unirse a la secuencia operadora. El operón de la lactosa es inducido a abrir y sintetizar tres enzimas que se rompen. bajar lactosa. Por tanto, este mecanismo regulador del operón lactosa es una regulación negativa inducible.

3. Regulación positiva de CAP: Hay un sitio de unión de CAP aguas arriba del promotor. Cuando E. coli cambia de un ambiente con glucosa como fuente de carbono a un ambiente con lactosa como fuente de carbono, el La concentración de AMPc aumenta, se une a CAP, lo que hace que CAP se vuelva alostérico. CAP se une al sitio de unión de CAP cerca de la secuencia promotora del operón de lactosa, activando la actividad de la ARN polimerasa y promoviendo la transcripción de genes estructurales. Promueve la transcripción de genes estructurales, regula positivamente el operón de la lactosa y acelera la síntesis de tres enzimas que descomponen la lactosa.

4. Regulación coordinada: La regulación negativa de la proteína represora codificada por el gen I en el operón de la lactosa y la regulación positiva de CAP se coordinan y restringen entre sí.

Mecanismo de regulación del operón triptófano

1. Estructura del operón triptófano: el operón triptófano contiene el gen operador O, el promotor P y 5 genes estructurales A, B, C, D y E. Hay una secuencia principal L entre E y O. Hay un gen regulador R aguas arriba del operón triptófano, que codifica una proteína represora.

2. Regulación de la represión: Cuando no hay triptófano en el medio de cultivo, la proteína represora codificada por R no se une a O, y el gen estructural expresa la enzima que cataliza la síntesis de triptófano. Cuando hay una gran cantidad de triptófano en el medio de cultivo, la proteína represora se une al triptófano y cambia su conformación para formar un represor activo, que se une al O e inhibe la transcripción de genes estructurales.

3. Regulación de atenuación: L contiene 4 secuencias especiales: la secuencia 1 codifica un péptido líder, y las posiciones 10 y 11 del péptido líder son triptófano. La secuencia 2-3 o la secuencia 3-4 pueden formar un tallo; -estructura de bucle. La estructura de 3-4 tallo-bucle es una estructura terminadora de la transcripción, llamada atenuador.

Cuando falta triptófano, la traducción del péptido líder se detiene en el código de triptófano, y las secuencias 2-3 forman una estructura de tallo-bucle, de modo que las secuencias 3 y 4 no pueden formar una estructura atenuadora, y el El gen estructural se transcribe por completo; cuando el triptófano es suficiente, el ribosoma traduce rápidamente el péptido líder y forma una restricción en la secuencia 2, lo que hace que las secuencias 3-4 formen una estructura atenuadora y los genes estructurales posteriores no se transcriben.