Alternatiivsete suhkrute metabolismi rada ekspresseeritud spetsiifiliselt (näit. Laktoos) Laktoos on disahhariid (glükoos+galaktoos), energiavehetuses Laktoos toimib kui induktor (effektor molekul) ja stimuleerib umbes 1000x ekspressiooni kolmele valgule: 1. galaktosidaas (lacZ) ·Lagundab laktoosi glükoosiks ja galaktoosiks ·Konverteerib laktoosi allolaktoosiks ja reguleerib lac operoni. 2. Laktoos permeaas (lacY) ·Transpordib laktoosi keskkonnast läbi plasmamembraani 3. Transatsetülaas (lacA) ·Päris täpselt funktsioni ei teata E. coli lac operon: Francois Jacob ja Jacques Monod (Pasteur'i Instituut, Pariis) Tegid kindlaks E. coli lac operoni organisatsiooni Nobeli preemia 1965. Uurisid kaht eri mutatsiooni selles operonis: 1. Mutatsioonid valku kodeeriavates järjestustes 2. Mutatsioonid regulatoorsetes järjestustes 1
modifitseerimine (aktiivsuse reguleerimine). VALGU BIOSÜNTEESI REGULATSIOON TRANSKRIPTSIOON TASEMEL - Laktoosi operon e lac operon kui "negatiivse kontrolli" näide. Operon lähedaste funktsioonidega geenide rühm, mille transkriptsioon ja reguleerimine toimub ühtse blokina; tüüpiline prokarüootsetele rakkudele. Lac operon sisaldab kolme laktoosi metaboliseerimiseks vajalikku valku (ensüümi) kodeerivat struktuurgeeni: ß-galaktosidaas e laktaas, laktoosi permeaas, tiogalaktosiidi transatse tülaas (siin atsetülaas). Regulaatorgeen kooderib valku, mis lac operonis toimib kui repressor. Kontrollivad järjestused kontrollivad struktuurgeenide transkriptsiooni, paiknevad neist "üles voolu". Promootor RNA polümeraasi siduv järjestus. Operaator repressorvalku siduv järjestus. Valgu Mutatsioonide tulemusel võib geeni nukleotiidne järjestus muutuda. Punktmutatsioon - ühe nukieotiidi vahetumine või väljalangemine ahelast
cAMP tase varieerub rakus vahemikus 1-10 M. Glükoosi-nälgimisel on cAMP alarmooniks, mis on vajalik lisaks laktoosile paljudel teistel C-allikatel kasvamiseks. cAMP on fosfodiesteraasi poolt kiiresti AMP-ks degradeeritav. Kui bakterite kasvukeskkonnas on glükoosi, on cAMP süntees inhibeeritud. Glükoosi-spetsiifiline permeaas EIIGlc koosneb kolmest domäänist IIA, IIB ja IIC. Regulatsiooni seisukohalt on keskse tähtsusega EIIAGlc. EIIAGlc, kui ta on fosforüleerimata (fosforüülrühm on üle kantud glükoosile), seondub ja inhibeerib teiste C-allikate permeaasid (laktoosi, melibioosi, maltoosi permeaasid ning glütserooli kinaasi). Fosforüleeritud vorm ei seondu nende permeaasidega, kuid aktiveerib adenülaadi tsüklaasi ja rakkudes sünteesitakse cAMP-d.
viisil rakku ligikaudu 40% substraatidest. Seda süsteemi nimetatakse ka osmootse shoki tundlikuks (shock sensitive) transportsüsteemiks. See süsteem ei toimi rakkudes, millel on osmootne shokk, kus välismembraan on muutunud läbilaskvaks ja selle kaudu saavad väluda periplasmaatilised valgud. Sellesse alajaotusesse kuulub ka transpordisüsteem, mida inglisekeelses terminoloogias tuntakse "traffic ATPases" nimetuse all. Üheks detailsemalt uuritud transporteriks on histidiini permeaas. Histidiini permeaasi moodustavad histidiini siduv valk HisJ ning 3 membraanseoselist valku HisQ, HisM ja HisP. HisP on ATP-ga seonduv valk. Kui HisJ seondub histidiiniga, muutub tema konformatsioon ning HisJ interakteerub membraanseoseliste valkudega. Histidiini translokatsiooni käigus läbi HisQ ja HisM baasil moodustunud poori toimub ATP hüdrolüüs. Histidiini permeaasi abil tuuakse rakku ka arginiin ja ornitiin, mis on seondunud HisJ-le analoogilise valguga.
omadusi omavad ensüümid/valgud). Üks geen võib moodustada perekonna lähedasi valke eksonite alternatiivse splaissingu tulemusel. "Viga parandab vea" - geenisisene komplementatsioon. Kahe samas geenis asuvate mutatsiooni mõjul moodustub normaalne fenotüüp. Polaarne mutatsioon - mutatsioon, mis takistab endast allavoolu (tavaliselt?) olevate geenide avaldumise. LacZ, beta-galaktosidaas; lacY, beta-galaktosiid permeaas - moodustub multigeenne mRNA, mis annab translatsioonil need 2 ensüümi. Polaarne mutatsioon ei komplementeeru isegi siis mitte kui teine mutatsioon on samas geenis.
Erinevalt nitraatses hingamises osalevate nitraati redutseerivate ensüümidega, on nad lahustuvad, st mitte membraanidega seotud. Kuna nitraadi kasutamine on rakule energeetiliselt kulukam, kui ammooniumlämmastiku kasutamine, siis reguleeritakse nitraadi kasutamist ammooniumrepressiooniga: 1. kui kk-s on ammooniumlämmastik olemas, siis ei sünteesita nitraadi transporterit ja nitraadi redutseerimiseks vajalikke valke. 2. Inaktiiveeritakse olemasolev nitraadi permeaas 3. Seega kui kk-s on olemas nii nitraat- kui ka ammooniumlämmastik, siis kasutatakse esmalt ära ammooniumlämmastik ja alles selle otsalõppemisel hakatakse kasutama nitraati. Kasvufaktorid, prototroofid ja auksotroofid. Kasvufaktorid on orgaanilised ained, mida mikroorganismid ei suuda ise sünteesida ja vajavad neid tavaliselt mikrokogustes. Kasvufaktorid on vitamiinid, aminohapped ja N-alused. Ah ja N-aluseid lisatakse söötmele tavaliselt 20mg/l
puhul. Polaarse mutatsiooni puhul mõjutab mutatsioon mitte üksnes selle geeni avaldumist, milles ta asub, vaid mõjutab ka temaga külgnevate geenide avaldumist. Need geenid paiknevad mutatsiooni sisaldavast geenist alati ühes kindlas suunas sellest ka mutatsiooni polaarne toime. Näiteks bakterirakus paiknevad paljud struktuurgeenid operonina. Laktoosioperoni puhul paiknevad geenid lacZ (kodeerib laktoosi lagundavat ensüümi -galaktosidaas) ja lacY (laktoosi permeaas järjekorras: lac-promootor lacZ lacY. Juhul, kui lacZ geeni algusosas tekib mutatsioon, mis tekitab sinna translatsiooni stop koodoni, mõjutab see oluliselt ka geeni lacY translatsiooni efektiivsust. 12. Käitumise geneetiline kontroll Käitumine on koordineeritud neuromuskulaarne vastus keskkonna signaalidele, milles osalevad nii sensoorsed, neuraalsed kui ka hormonaalsed faktorid. Närvisüsteemi struktuuri ja funktsioneerimist mõjutavad paljud erinevad geeniproduktid
Ekspositsioon spooridele on sage, kuid haigus harv, v.a. arengumaades, kus vaktsiini ja meditsiiniabi kättesaadavus on kehv. Risk on suurem puuduliku vaktsiin-indutseeritud immuunsusega inimestel. Läbipõdemine ei anna immuunsust. Virulentsus. C. perfringens • Sisuliselt seisnebki virulentsus lugematute toksiinide produtseerimises. α: letaalne, fosfolipaas C, suurendab veresoone permeaablust, nekrotiseeriv. β: letaalne, nekrotiseeriv. ε: letaalne, permeaas. δ: hemolüsiin. ϊ: letaalne binaarne toksiin, nekrotiseeriv, ADP ribosülatsioon. θ: termo- ja hapnik-labiilne, tsütolüütiline. κ: kollagenaas, želatinaas, nekrotiseeriv. λ: proteaas. µ: hüaluronidaas. ν: desoksüribonukleaas, hemolüsiin, nekrotiseeriv. Enterotoksiin: muudab membraani permeaablust ileumis, on tsüto- ja enterotoksiline, superantigeen. Neuraminidaas: muudab rakupinna gangliosiidretseptoreid, soodustab tromboosi kapillaarides. Spoorid. C. tetani. • Spoorid
Kui inimesel pole laktaasi, hakkavad bakterid paljunema, küht läheb lahti. Kui Lac-repressor on seondunud operaatoriga, siis ei saa RNA polümeraas seonduda promootoriga. Operaatorgeen on repressorvalgu sidumiskoht promootorpiirkonnas. Kui Lac repressor on seal, siis polümeraas ei saa seonduda. mRNA ja valgu eluiga on erinevad. Valgud, mis mRNA-lt sünteesitakse, on stabiilsed. mRNA tase langeb, kui induktor (laktoos) keskkonnast ära viia. Operoni seisukohalt on väga oluline, et valk permeaas jääb ka alles. Permeaas korjab aktiivselt laktoosi keskkonnast. Repressori seondumine ja tetrameeri seondumine DNA-ga (tetrameer seondub DNA-ga ja represseerib operoni), siis operon on vait. Kui laktoosi keskkonnas ei ole, on operon vaikne. Kui rakku satub laktoos, siis seondub repressoriga. Kui kõik repressori neli valku seonduvad laktoosiga, siis toimub konformatsiooniline muutus nii, et ta enam DNA-ga ei seostu. Toimub operoni derepressioon ja algab valgusüntees.
Polaarse mutatsiooni puhul mõjutab mutatsioon mitte üksnes selle geeni avaldumist, milles ta asub, vaid mõjutab ka temaga külgnevate geenide avaldumist. Need geenid paiknevad mutatsiooni sisaldavast geenist alati ühes kindlas suunas sellest ka mutatsiooni polaarne toime. Näiteks bakterirakus paiknevad paljud struktuurgeenid operonina. Laktoosioperoni puhul paiknevad geenid lacZ (kodeerib laktoosi lagundavat ensüümi -galaktosidaas) ja lacY (laktoosi permeaas järjekorras: lac-promootor lacZ lacY. Juhul, kui lacZ geeni algusosas tekib mutatsioon, mis tekitab sinna translatsiooni stop koodoni, mõjutab see oluliselt ka geeni lacY translatsiooni efektiivsust. Komplekssed seosed geenide ja polüpeptiide vahel Geenide ja polüpeptiidide kolineaarsus ei pruugi selle algses tähenduses alati kehtida. 1960-ndate aastate lõpus kirjeldati viirustel geenide kattuvust. Kattuvate geenide puhul peab arvestama, et osa samast
Polaarse mutatsiooni puhul mõjutab mutatsioon mitte üksnes selle geeni avaldumist, milles ta asub, vaid mõjutab ka temaga külgnevate geenide avaldumist. Need geenid paiknevad mutatsiooni sisaldavast geenist alati ühes kindlas suunas sellest ka mutatsiooni polaarne toime. Näiteks bakterirakus paiknevad paljud struktuurgeenid operonina. Laktoosioperoni puhul paiknevad geenid lacZ (kodeerib laktoosi lagundavat ensüümi -galaktosidaas) ja lacY (laktoosi permeaas järjekorras: lac-promootor lacZ lacY. Juhul, kui lacZ geeni algusosas tekib mutatsioon, mis tekitab sinna translatsiooni stop koodoni, mõjutab see oluliselt ka geeni lacY translatsiooni efektiivsust. Komplekssed seosed geenide ja polüpeptiide vahel Geenide ja polüpeptiidide kolineaarsus ei pruugi selle algses tähenduses alati kehtida. 1960-ndate aastate lõpus kirjeldati viirustel geenide kattuvust. Kattuvate geenide puhul peab arvestama, et osa samast
annaabi.ee 
