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7.1.2021
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Jacob und Monod entwickeln ein Modell zur • Genregulation bei E.coli (Operon - Modell). Es arbeitet mit folgenden Elementen: → Strukturgene: enthalten die genetische Information zur Bildung der Enzyme → Regulatorgen: enthallt die Information zur Bildung eines Repressor proteins → Repressor: Protein, das die Enzymsynthese unterbinden kann →Operator: DNA-Abschnitt, an den das Repressor-Protein reversibel bindet →Promotor: DNA-Abschnitt, an den die RNA-Polymerase bindet. →Operon: Oberbegriff für den DNA-Abschnitt aus Promotor, Operator und Strukturgen Substratinduktion →Enzymbildung wird erst bei Anwesenheit eines bestimmten Substrates ( (= Induktor) ausgelast → Repressor-Molekül hann aktiv ader passiv vorliegen → bei Abwesenbat des Substrates ( ist es aktiv und bindet an den Operator => eine Transkription und somit die Enzymbildung wird blockiert → bei Anwesenheit des Substrates (bindet das Substrat an das Repressor - Molehül=> die Gestalt des Repressor - Molelucis verändert sich, sodass es nicht mehr Iam Operator binden kann. →die RNA-Polymerase lagert sich an den Promotor an und die Enzyme des Substratabbaus werden gebildet A Regulatorgen Transkription Promotor Translation ~ mRNA Repressor (aktiv) Translation RNA-Polymerase Transkription 1 ~ mRNA Repressor (inaktiv) Operator lac-Operon Regulatorgen Promotor Operator Strukturgene trp-Operon Strukturgene keine Enzymsynthese Vorstufe Abbauprodukte Abb. 4.27: Lactose Operon. A blockiert, Binduziert MEDCBA ~ mRNA Enzyme GENREGULATION bei prokaryoten BE B Tryptophan Abb. 4.28: Tryptophan-Operon. A induziert;B blockiert Endproduktrepression →das Endprodukt eines Stoffwechselweges unterbindet die Enzymsynthese →der Repressor liegt zunächst inaktiv vor →Enzyme eines Stoffwechsel weges, der zu dem Endprodukt führt, werden gebildet → liegt dieses Endprodukt im Überschuss vor, so wird die weitere Bildung unterbunden, indem...
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es an den Repressor bindet =) dieser wird aktiv und unterbindet die weitere Transkription mRNA B DNA inaktiver Repressor mi mRNA mRNA B-Galacto Perme- Trans- sidase ase acetylase Abbau RNA-Polymerase RNA-Polymerase ∞ Lactose Repressor Tryptopha Repressor (aktiv) Beispiel: lac-Operon. Normalerweise ist Glucose die zentrale Energiequelle für E. coli. Bei Abwesenheit von Glucose kann E. coli auch Lactose verwerten. Lac- tose induziert dann den eigenen Abbau, indem es sich an den Repressor bindet und die Bildung der Lactose abbauenden Enzyme ermöglicht. Beispiel: Trp-Operon. Ist die Aminosäure Tryptophan (Trp) in genügender hoher MEDCBA Konzentration vorhanden, so wirkt Trp als Inhibitor der weiteren Trp-Produk- tion, indem es sich an den Repressor bindet und ihn aktiviert. keine Enzymsynthese