Ensüümide aktiivsuse kaudu 13. Millistesse gruppidesse jagatakse bakteri geenid nende ekspressiooni regulatsiooni alusel? KONSTITUTIIVSED GEENID – need on kogu aeg ekspresseeritud, vastutavad ribosoomide sünteesi, replikatsiooni, transkriptsiooni ja tsentraalse metabolismi eest INDUTSEERITAVAD GEENID – aktiveeruvad substraadi ilmumisel keskkonda (lac operon); ehk aktiveeritakse siis, kui vaja läheb REPRESSEERITAVAD GEENID – inaktiveeruvad liigse produkti hulga korral keskkonnas (trüptofaani operon) KRÜPTILISED GEENID – neid ei transkribeerita kunagi, promootor muteerunud 14. Lac operon on indutseeritav operon: ehk AKTIVEERUB SUBSTRAADI OLEMASOLUL 15. Mida tähendab, et trüptofaani operon on represseeritav? Trüptofaani süntees: represseeritav transkriptsiooni süsteem (lac operoni peegelpilt) Repressor muutub aktiivseks koos trüptofaaniga
3) Indutseeritud süsteemid - Sünteesitakse inaktivaatne aktivaator, ei seondu regulaatorvalgu seondumise saidiga promootori ees, ei aktiveeri struktuurgeene - Inaktiivne aktivaator + induktor – aktiveerib struktuurgeenid 56.Negatiivne geneetiline kontroll 1) Operaatori tasemel (promootori järel) - süsteemi algolek – avatud - Regulaatorgeeni produkt on repressor - Nii indutseeritava kui represseeritavad süsteemid 2) Pidurdatud süsteemid - Avatus süsteemis = regulaatorgeeni produkt on inaktiivne repressor, ei seondu regulaatorvalgu seondumise saidiga promootori ees, ei pidurda struktuurgeenid - Inaktiivne repressor + korepressor = aktiivne reressr mis pidurdab struktuurgeenid 3) Indutseeritud süsteemid - Sünteesitakse aktiivne repressor mis seondb regulaatorvalgu seondumise saidiga promootori ees ja pidurdab struktuurgeene
o või tsütokroom d oksüdaas: 1) kõrge hapniku kontsentratsioon aktiivne on hapniku suhtes madala afiinsusega tsütokroom o oksüdaas (kodeeritud geenide cyoABCDE poolt) 2) Madal hapniku kontsentratsioon aktiivne on hapniku suhtes kõrge afiinsusega tsütokroom d oksüdaas (kodeeritud geenide cydAB poolt) Vastavate geenide transkriptsiooni reguleerib ArcB/ArcA 2-komponendiline süsteem. Mõlema tsütokroomi geenid on Fnr poolt represseeritavad. Muutused geeniekspressioonis kui energiat genereeritakse ühel viisil, on teiste energia genereerimisviisidega seotud geenid represseeritud. 1) Erinevate reduktaaside geeniregulatsioon Aeroobsetes tingimustes on represseeritud geenid, mis kodeerivad nitraadi reduktaasi, fumaraadi reduktaasi ja teisi reduktaase ning toimub ainult aeroobne hingamine. Hapniku puudumisel, kuid nitraadi olemasolul on aktiveeritud ainult nitraadi reduktaasi geen. Samas on
3. Indutseeritud süsteemid Sünteesitakse inaktiivne aktivaator, ei seondu regulaatorvalgu seondumise saidiga promootori ees, ei aktiveeri struktuurgeene Inaktiivne aktivaator + induktor (efektormolekul) = aktiveerib struktuurgeenid 10. Negatiivne geneetiline regulatsioon 1. Operaatori tasemel (promootori järel) Süsteemi algolek = avatud Regulaatorgeeni produkt on repressor Nii indutseeritavad kui ka represseeritavad (pidurdatud) süsteemid 2. Pidurdatud süsteemid Avatus süsteemis = regulaatorgeeni produkt on inaktiivne repressor, ei seondu regulaatorvalgu seondumise saidiga promootori ees, ei pidurda struktuurgeenid Inaktiivne repressor + korepressor (efektormolekul) = aktiivne repressor, mis pidurdab struktuurgeenid 3. Indutseeritud süsteemid Sünteesitakse aktiivne repressor, mis seondub regulaatorvalgu
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 anti-sigma faktoriga Rsd, statsionaarse faasi sigma faktori S aktiivsust aga mõjutab negatiivselt RssB ja Crl positiivselt. Erinevalt repressorite seondumissaitidest jäävad aktivaatoreid siduvad järjestused alati -10 heksameersest
Ühe hüpoteesi kohaselt ppGpp seondub diskriminaatorjärjestuses olevate C-nukleotiididega ning takistab sedasi promootori vabastamist. Promootorid, mida ppGpp pärsib, on diskriminaatorjärjestusega promootorid, mis on aktiveeritavad negatiivse superspiralisatsiooniga. Tavaliselt on selliste promootorite vaheala lühem N=16. Seevastu promootorid, millel on diskriminaatorpiirkonnas AT-rikas järjestus või on pikema vahealaga N=18 pole ppGpp-ga represseeritavad. Pikema vahealaga promootorid on negatiivse superspiralisatsiooni vähenemisel pigem aktiveeritud, tänu -10 ja -35 elementide nihkumisele õigesse positsiooni statsionaarses kasvufaasis. Teise hüpoteesi kohaselt RNAP on statsionaarses kasvufaasis ebastabiilsem tänu sellele, et RNAP-ga on seondunud transkriptsiooni regulaatorvalk DksA, mis seondub polümeraasiga ning takistab avatud kompleksi moodustumist. Alarmoon võimendab DksA destabiliseerivat toimet.
annaabi.ee 
