2. Regulatoorsete järjestuste mutatsioonid ja selle mõju ekspressioonile: Jacob ja Monod uurisid, kuidas indutseerib laktoos lac operon valkude moodustamist (laktoos keskkonnas ja laktoos puudub): Eeldasid, et peaks olema operonis kodeerivatest järjestustest üleval pool kaks regulatoorset piirkonda, seepärast kaks erinevat mutanti: 1. Mutatsioonid lac operaator järjestuses (lacO) 1. Mutation lac repressor järjestustes(lacI) Mutatsioonid operaatoris (lacO): Kasutasid diploidset E. coli tüve, milles lac operoni geenid norm. Promootoritega olid plasmiidil (F') . F' lacO+ lacZ lacY+ permeaas (ainult laktoosi olemasolul) C lacOc lacZ+ lacY galactosidase (laktoosi
ja teised geenid teistes rakkudes/kudedes? • Kõige olulisem geeni avaldumise regulatsioon toimub transkriptsiooni tasemel. Geenide regulatsiooni tasemed Transkriptsiooni regulatsiooni uuringud said alguse E. coli bakteris Operonis on kolm geeni: Z, Y ja A. LacZ on b-galaktosidaas ehk ensüüm, mis lõikab laktoosi glükoosiks ja galaktoosiks. Lähedal asub LacI geen, mis kodeerib repressorvalku ja seondub Operaator regiooniga. Sellega blokeerib geenide ekspressiooni. Teisalt seondub hästi laktoosiga. Kui söötmes on laktoosi, siis vabaneb promootor ja LacZ geeni käivitub. Eukarüootse geeni regulatsioon Regulatoorsed DNA elemendid, kuhu seonduvad regulatsioonis osalevad valgud (transkriptsiooni faktorid jne) Regulaatorvalkude ja DNA
Operon kobar järjestikuseid geene, mida transkribeeritake ühelt promootorilt ning mille transkript omab paljude erinevate valkude transleerimiseks vajalikku järjestust. lac-operon valke toodetakse vaid laktoosi olemasolul Laktoosi operon sisaldab promootor, operaator, 3 struktuurset geeni : lacZ, lacY, lacA (esimesed 2 vajalikud). Lac operon on indutseeritav, sest geenid avalduvad vaid laktoosi olemasolul. Kui induktorit rakus pole lacI (lac operoni regulaatorgeen) kodeerib repressorvalgu, mis on seondunud operaatoriga ja operoni transkriptsioon on alla surutud. Allolaktoosi seondumine repressoriga põhjustab repressori dissots. operaatorilt. 10. Mis on peamine erinevus prokarüootse mRNA ja eukarüootse mRNA vahel? Prokarüootides transkribeeritakse üks polütsistoorne mRNA, mis hiljem transleeritakse mitmeks eri valguks. Eukrüootides transkribeeritakse monotsistroonne mRNA, millest hiljem
nagu E. coli olemas rakusisesed süsinikallika sensorid, mis tunnetavad rakus süsinikallika kontsentratsiooni ning vastavalt signaalile reguleerivad geenide transkriptsiooni. Sellised ühekomponentsed sensorid on vahelüliks, mis tunnetavad metabolismiraja vaheprodukte ning aktiveerivad transportsüsteemi ning metabolismiks vajalike geenide ekspressiooni. Klassikaliseks näiteks on lac- operon, mille puhul rakusisene metabolismiprodukt allolaktoos seondub transkriptsiooni repressoriga LacI ning vabastab laktoosi transpordi ning katabolismigeenide transkriptsiooni repressioonist. E. coli's reguleeritakse sarnaselt ühekomponentse regulaatori abil peale laktoosi veel glükoosamiini, trehaloosi, fukoosi ja maltoosi transporti. Arvatakse, et selline positiivse tagasisidestusega regulatsioon on erinevate substraatide transpordis bakterite seas valdav, kuna see on piisavalt tundlik tunnetamaks substraadi saadavust keskkonnast. Kataboliitne repressioon
ekspressioonitasemega. - CAP seostumissait (-60 bp). - CAP (Catabolite gene activator protein), positiivne regulaator (seostub DNAga ja cAMPga) - Glükoos inhibeerib cAMP moodustumist. - Glükoosi olemasolul on [cAMP] madal. Glükoosi ärakasutamisel [cAMP] tõuseb. Moodustub CAP-cAMP kompleks, mis seostub lac operonis oma spetsiifilise DNA järjestusega ja soodustab ekspressiooni. Kui laktoos puudub keskkonnast, siis lacI repressor seostub operaatoriga, lacZYA ei ekspresseeru. Kui laktoos on keskkonnas, siis repressor inaktiveeritud induktoriga seostumise tõttu, lacZ, lacY, ja lacA geenid ekspresseeruvad. - LacZYA geenid on tavaliselt väga madalal tasemel ekspresseerunud - Laktoosi olemasolul seostub üks tema ainevahetuse produktidest repressoriga, inhibeerides selle - Repressor ei seondu enam operaatoriga, ja lacZYA geenid transkribeeritakse - Repressoriga seostuja on induktor.
ekspressioonitasemega. - CAP seostumissait (-60 bp). - CAP (Catabolite gene activator protein), positiivne regulaator (seostub DNAga ja cAMPga) - Glükoos inhibeerib cAMP moodustumist. - Glükoosi olemasolul on [cAMP] madal. Glükoosi ärakasutamisel [cAMP] tõuseb. Moodustub CAP-cAMP kompleks, mis seostub lac operonis oma spetsiifilise DNA järjestusega ja soodustab ekspressiooni. Kui laktoos puudub keskkonnast, siis lacI repressor seostub operaatoriga, lacZYA ei ekspresseeru. Kui laktoos on keskkonnas, siis repressor inaktiveeritud induktoriga seostumise tõttu, lacZ, lacY, ja lacA geenid ekspresseeruvad. - LacZYA geenid on tavaliselt väga madalal tasemel ekspresseerunud - Laktoosi olemasolul seostub üks tema ainevahetuse produktidest repressoriga, inhibeerides selle - Repressor ei seondu enam operaatoriga, ja lacZYA geenid transkribeeritakse - Repressoriga seostuja on induktor.
ja repressorite kaudu Tugevad promootorid, mille äratundmiseks piisab ainult RNA polümeraasist, langevad konsensusjärjestusega hästi kokku. Sellegipoolest pole leitud looduslikke promotoreid, mille järjestus langeks konsensusjärjestusega 100%-liselt kokku. Transkriptsiooni aktivaatorite ja repressorite seondumisalad promootor-regioonis on erinevad. Repressorite seondumisalad võivad kattuda promootoriga, jääda sellest üles- või allapoole. Näiteks lac repressor (lacI produkt) seondub tetrameerina operaatoralaga regiooni -5 kuni +21. Repressori seondumine dsDNA-ga takistab polümeraasil avatud kompleksi moodustamist. Mõned promootorid on nii aktiveeritavad kui ka represseeritavad (näiteks lac promootor). Repressor võib toimida ka mitte DNA konformatsiooni muutmise kaudu, vaid otseselt, valk-valk interaktsiooni kaudu, käitudes anti- faktorina. Sel juhul inaktiveerib ta faktori. Näiteks 70 assotsieerub
1) LacZ – ensüüm β-galaktosidaasi kodeeriv geen, lagundab laktoosi; vajalik pentoosfosfaadi tsüklis. Koosneb neljast valgust. 2) LacY – membraanivalk, permeaasi (transportvalku) kodeeriv geen; võimaldab laktoosil rakku vast võtta. Pääseb väga aeglaselt. Permeaasita on laktoosi kontsentratsioon väiksem raku sees kui ümbritsevas keskkonnas. 3) LacA – transatsülaas, ensüümide aktiveerimiseks; laktoosi esmane lagundaja 50 4) LacI – regulaatorvalk, seondub promootoriga osaliselt kattuvasse piirkonda- operaatorisse; negatiivne kontroll. Kodeerib repressorvalku, mis ei lase Lac-operoni transkribeerida. Tema regulaator paikneb operoni piirkonnas, on oma promootor. LacI geeniprodukti kasutatakse indutseeriva valgusünteesi juures bakterites. Laktoos – piimasuhkur, mida bakterid söövad. Kui inimesel pole laktaasi, hakkavad bakterid paljunema, küht läheb lahti.
maksma tuleb panna. Harilikult peetakse sarnaseks õigussüsteemi määrajaks mõnda olulisemat mõistet õigussuhtes. Seda olulisemat elementi õigussuhtes nimetatakse konfliktinormi pidemõisteks. Pidemõisted on: 1. Isiklik õigus - lex personalis- selle isiku õigus, kes õigussuhtest osa võtab. See võib olla kas elukohaõigus - lex domicilii ja isiku kodumaa õigus- lex patriae. 2. Toimingu kohaõigus lex laci 3. Täitmiskoha õigus lex loci solutionis 4. Asja kohaõigus lex rei sitae. Kinnisvara puhul on see üleüldine ja kokku lepitud rahvusvaheliselt. 5. Kohtu õigus lex fori 6. Tegevuse õigus Normide ulatuvuseks nimetatakse seda isiklist, ruumilist ehk ajalist piiri, milleni laieneb normi tegevus. Et ära hoida asjata kokkupõrkeid ja arusaamatusi, peab normi ulatuvus olema täpne, absoluutne ja orgaaniline. Kogu selle juures on eelduseks, et õiguse mõistete
shaperonvalk, osaleb ' subühiku voltimisel (selle subühiku puudumine ei mõjuta polümeraasi aktiivsust) 2. Kas üks ja sama valk võib toimida nii transkriptsiooni aktivaatorina kui ka repressorina? Põhjend age. Ühe ja sama geeni puhul ei, sest transkriptsiooni aktivaatorite ja repressorite seondumisalad promootor-regioonis on erinevad. Repressorite seondumisalad võivad kattuda promootoriga, jääda sellest üles- või allapoole. Näiteks lac repressor (lacI produkt) seondub tetrameerina operaatoralaga regiooni nii et takistab polümeraasil avatud kompleksi moodustamist. Erinevalt repressorite seondumissaitidest jäävad aktivaatoreid siduvad järjestused alati -10 heksameersest järjestusest ülespoole, sest vastasel juhul takistaks nende seondumine DNA ahelate lahtisulamist. Samalt promootorilt võib toimuda nii aktivatsioon kui repressioon ja aktivaatorid võivad seonduda eri kohtadesse. Erinevate geenide puhul miks mitte
annaabi.ee 
