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Genregulation bei Prokaryoten
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Substratinduktion und Endproduktrepression
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Prokaryoten Bei Prokaryoten sind die Gene zur Regulation in einer bestimmten Funktionseinheit auf der DNA organisiert →Operon Die Regulation wird mit dem Operon-Modell erklärt: 3 Bestandteile: Genregulation Die Information zur Herstellung der Proteine ist in den genen gespeichert. um festzulegen, wann welche Zelle bestimmte Proteine produziert, muss die Expression der jeweiligen Gene reguliert werden. → Steuerung der Genexpression -Promotor → Start der Transkription; Bindestelle der RNA-Polymerase -Operator → Bindestelle für Regulationsfaktoren (2B Repressor) - Strukturgene → Gene, die durch das Operon reguliert werden. 2 Regulationsmöglichkeiten des operon-Modells: 1. Substrat induktion Regulatorgen. Transkription n ↓ Translation -MRNA Repressor (aktiv) -RNA-Polymerase Promotor- Strukturgene ZYA operator to keine Enzymsynthese 1. Regulator gen wird transuribiert 2. Translations produkt = Repressor protein im aktiven Zustand 3. Räumlich entfert von diesem vorgang: drei aufeinander folgende Gene für die Lactose abbauenden Enzyme mit einem promotor davor 5. So wird verhindert, dass die RNA-Polyme- rase die lac- gene transkribiert → Bei autivem Repressor protein werden die Lactose abbauenden Enzyme also nicht hergestellt 6. wenn Lactose jedoch in der Zelle vorhanden ist, verbindet sie sich mit dem Repressor 7. Seine Raumstruktur wird verandert und in aktiviert 8. Repressor kann nicht mehr an den Operator binden 9. RNA-Polymerase kann lac-gene transuribieren 10. entsprechende Enzyme werden translatiert. 11. Lactose wird abgebaut 4. Zwischen Promotor und las-genen liegt noch ein DNA-Abschnitt: Operator. Im aktiven zustand kann sich der Repressor an den Operator anlagern ड्ड ↓ un ↓ ↑ Lactose 6 (8) Repressor (inaktiv) RNA-Polymerase |ZY|A| ↓ B-Galac- Permease Transace- tosidase tylase \/ 0 → 0 + 0 Abbauprodukte 2. Endproduktrepression Regulatorgen. Transkription müm-MRNA Translation 12 Promotor- -RNA-Polymerase Repressor (inaktiv) (13 operator E ||D|C|B|A| strukturgene - Anabolismus ↳aufbauender Stoffwechsel vorstufe Tryptophan 16. 1st Tryptophan jedoch übermäßig 1 vorhanden, verbinder es sich mit dem inaktiven...
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Repressor 17. Dieser verändert seine Raumstruktur -Katabolismus ↳abbauen der Stoffwechsel dadurch aktivierter Repressor 18. kann an den operator binden 19. Expression wird verhindert → Tryptophan synthetisierende Enzyme werden nicht hergestellt, da schon genug Tryptophan in der Zelle vorhanden. ist 14 Enzyme (15) Beides sind Negative Genkontrollen. DNA ↓ ↓ Substratinduktion: - Das Substrat wird als Induktor verwendet 12. Repress or protein wird vom Regu- latorgen im inaktiven zustand exprimiert 13. kann sich nicht an den Operator anlagern 14. RNA-Polymerase hann trp- Gene transkribieren 15. entstehende Enzyme synthe- Endprodukt repression: - Das trp - Operon wird durch das Endprodukt der Enzymsynthese gehemmt (16) Fisieren Tryptophan aus. entsprechenden Vorstufen. (18) Repressor (inaktiv) Tryptophan Î (17) EDC BA 19 keine Enzymsynthese Repressor (aktiv)
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