Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Айала Ф. -> "Современная генетика. Том 2" -> 74

Современная генетика. Том 2 - Айала Ф.

Айала Ф. , Кайгер Дж. Современная генетика. Том 2 — М.: Мир, 1988. — 368 c.
ISBN 5-03-000495-5
Скачать (прямая ссылка): sovremennayagenetikat21988.djvu
Предыдущая << 1 .. 68 69 70 71 72 73 < 74 > 75 76 77 78 79 80 .. 164 >> Следующая

модел рекомбинации может лучше всего объв нить эту закономерность? Какие
допуц ния следует сделать для того, чтобы э модель полностью
удовлетворяла вып. упомянутым фактам?
14.12. Предложите генотипы д. штаммов Р ~ и Hfr Е. coli, с помощью к
торых можно было бы отобрать м тантные штаммы F " гес ~.
14.13. Представьте схематически п следовательность событий, в результа
которых транспозиция ТпЗ может прив сти к делении части хромосомы Е.
coli, к. отмечено на рис. 14.16.
14.14. Обратите внимание на то, ч' в экспериментах, отраженных на рис. 14
коэффициент с всегда значительно прев) шает 1 даже для достаточно далеких
др от друга маркеров фага X. Объясните э' явление, исходя из обсуждения
динами) фагового скрещивания, приведенно в гл. 7.
15
Регуляция экспрессии генов у прокариот
Среда обитания любых организмов подвержена постоянным изменениям. Поэтому
можно полагать, что в результате естественного отбора значительные
преимущества получили организмы, которые оказались способны регулировать
свою генетическую активность для того, чтобы приспосабливаться к
изменяющимся условиям окружающей среды. Регуляция генетической экспрессии
придает организмам необходимую гибкость в выборе способов утилизации
доступных в данной ситуации ресурсов, что позволяет поддерживать
максимальную скорость репродукции и обеспечивать устойчивость по
отношению к действию неблагоприятных факторов окружения. Так, бактерии,
растущие на богатой среде, содержащей удобный источник углерода, например
глюкозу, а также все 20 аминокислот, могут размножаться быстрее, если они
не расходуют своих ресурсов на синтез многочисленных ферментов,
необходимых для утилизации менее удобных источников углерода или для
биосинтеза самих аминокислот. Использовать эти метаболические функции
клетке необходимо только тогда, когда вышеназванные компоненты
отсутствуют в окружающей среде. Наиболее простой и эффективный контроль
генетической активности у прокариот осуществляется на уровне
транскрипции. Многочисленные примеры использования регуляции этого типа
были обнаружены и изучены для E.coli и других бактерий.
Очень полезным оказалось и изучение механизмов регуляции на
бактериофагах. И в этом случае важнейшим уровнем регуляции генетической
экспрессии оказывается регуляция транскрипции. Важным фактором,
способствовавшим успешному изучению генетики регуляторных механизмов,
является небольшой по сравнению с бактериальной хромо-
Экспрессия генетического матерш
0-Галактозидная
(З-Галактозидаза
Глюкоза
Аллолакюза Рис. 15.1. Химические реакции, катализируемые Р-
галактозидазой: гидролиз лактозы и изомеризация лактозы в аллолактозу.
Аллолактоза является естественным индуктором синтеза р-галактозидазы. В
опытах по индук-
ОН
Изопропилтиогалактоз!
ции Р-галактозидазы часто используется показанный на рисунке нем<
таболизируемый синтетический индуктор IPTG (ИПТГ) поскольку ог не
гидролизуется р-галактозидазой.
сомой размер фагового генома, позволяющий идентифицировать вс или по
крайней мере большую часть фаговых генов. Сегодня уже ясн< что контроль
экспрессии генов и у фагов, и у бактерий осуществляете с использованием
однотипных регуляторных элементов. Наличие пс добных регуляторных.
элементов характерно для всех прокариот.
Классическим примером, иллюстрирующим явление транскрипциог ного контроля
генетической активности, служит система регуляции сиг теза Р-
галактозидазы - фермента, расщепляющего дисахаридлактозу д галактозы и
глюкозы (рис. 15.1). Синтез этого фермента индуцируете) когда в
питательной среде присутствует лактоза, а оптимальный источ ник углерода-
глюкоза-отсутствует. При индукции гена р-галактозн дазы появлению в
клетке соответствующей ферментативной активност: предшествует появление
мРНК, считываемой с гена lacZ (рис. 15.2 После индукции скорость синтеза
Р-галактозидазы возрастает пример" в 1000 раз и поддерживается на таком
уровне до тех пор, пока в сред присутствует индуктор.
В качестве индукторов синтеза Р-галактозидазы могут выступать ка)
лактоза, так и ряд ее структурных аналогов. Аллолактоза, один из про
15. Регуляция экспрессии генов у прокариот
169
о
ы
Ы
93
10
ДобавлениеТ
ИПТГГ
I Удаление 'фМПТ
15 20
Время, мин
Рис. 15.2. Повышение продукции мРНК, кодирующей Р-галактозидазу,
предшествует повышению уровня синтеза самой Р-галактозидазы. Постоянное
присутствие индуктора необходимо для поддержания повышенного уровня мРНК,
которая в отличие от сравнительно стабильного фермента подвержена быстрой
деградации. Обычный уровень ферментативной активности, характерный для
клеток в отсутствии индуктора и необходимый для синтеза аллолактозы
(естественного индуктора), обеспечивается единичной копией мРНК, синтез
которой инициируется при прохождении репликативной вилки через область
гена.
межуточных продуктов метаболизма лактозы (рис. 15.1), является собственно
активным индуцирующим агентом. Низкий конститутивный уровень Р-
галактозидазы, характерный для неиндуцированных клеток, достаточен для
Предыдущая << 1 .. 68 69 70 71 72 73 < 74 > 75 76 77 78 79 80 .. 164 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed