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Genregulation
21.3.2023
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Lac- Speron Bei Bakterien befinden sich zur Genregulation spezielle Funktionseinheiten auf der DNA => Operon. E.coli Bakterien => lac Operon La cac steht für Lactose und ist nichts anderes als Milchzucker Modell →Genregulation Regulatorgen lac I Bindesteule für die RNA-Polymerase bei der Transkription RUA - polymerase startet die Transcription lac I Promotor aktiver Repressor Repressor kontrollelement 3indesteue far Regulatorproteine zur Regulation der Transkription Operator verhindert die Transcription Promotor lac 2 Operator RUA-Polymerase lac y Strukturgene → Giene, die durch das Operon kontrol- Definition -cactose Glucose + Calactose lac 2 Ein Operon bezeichnet eine Struk- tureinheit der DNA von Probarysten. Es besteht aus Promotor, Operator und Strukturgenen. - Galactosidase Funktion unbekannt Beim lac - Operon sind die Strukturgene für die Aufnahme und den Abosu der Lactose verantwortlich: ·lac ² = codiert für das Enzym ß-Galactosidase, es spaltet den zweifachzucker cactose in die Einfachzucker Glicose und Galactose ↓ X Transport von cactose ·lacy = codiert für das Enzym Galactosid-Permesse, es sorgt für die Aufnahme von Lactose in die Zeven lacA= codiert für das Enzym Galactosid - Transacetylase, seine Funktion ist bisher noch nicht bekannt. lac A Galactosid-Permease vor dem Operon befindet sich das Regulatorgen, welches für die Genexpression verantwortlich ist. Es ist immer aktiv und produziert den Lockepressor. Ein LacRepressor kann an die DNA binden und so die Transkription unterdrücken. Positive Regulation Galactosid - Transacetylase lac y ↓ X liert werden lac A x Die strukturgene werden angeschaltet, wenn Lactose vorhanden ist. Die Expression nängt zusätzlich von der Glucoseconzentration ab. Solange Glucose vorhanden ist, sou möglichst wenig Lac- tose abgebaut werden. Wenn ein Aktivatorprotein...
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Alternativer Bildtext:
am Promotor bindet, erhöht das die Affinität (Bindefähigkeit) der PO- lymerase für den Promotor. Es findet also mehr Genexpression statt = positive controue. Der Aktivator heißt CAP (catabolite activator protein). CAP bindet allerdings nur an die DNA, wenn es gleichzeitig CAMP (cyclisches Adenosinmo- nophosphat) gebundet hat. Die Entstehung des CAMP -CAP complexes findet verstänkt bei niedriger Glicose bonzen- tration statt. Dann ist CAMP erhöht. Es ist verantwortlich einen Glucosemangel anzeigt. Andersherum verhindert eine none alicoseconzentration die Expression der Strukturgene dies lac Operons. Dieser Kontrol mechanismus heißt doner Katabolitrepression. Negative Regulation CAMP lac I CAP Signalmdetül → zeigt Glucosemangel an bindet an ein Aktivator- protein CAP Site X X RUA - Polymerase Promotor Zusammenfassung Glucose Lactose Repressor CAP inaktiv aktiv inaktiv inactiv aktiv Das Regulatorgen Lac I produziert ständig einen aktiven Repressor. Wenn keine lactose vorhanden ist, bindet der Repressor an den Lac Operator. So verhindert er, dass die RNA-Polymerase den DNA-strang ablesen kann (= negative Regulation) Der Repressor verhindert die Expression der Strukturgene, die für den Lactose Abbau benötigt werden. wenn Lactose vorhanden ist, muss das Enzym für den Abozu hergestelt werden. Allolactose ist ein Isomer (eine ande- re Form von Lactose) ß-Grolactosidase ist für die Umwandlung von lactose in Aldactose verantwortlich. Durch die Bindung wird die Raumstruktur des Repressors verändert und er fällt vom Operator ab. Das führt zur Expression des lacz Ciens. Lactose incluziert ihren eigenen Abosu. - Substratinduktion. Der Zucker wirkt hierbei als Induktor. aktiv Operator inaktiv aktiv lac 2 lac y lac A Glucose unterdrückt die Herstellung von Enzymen für den lactoseabbau