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LACTOSE > Substratinduktion > Strukturgene werden angeschaltet, wenn Lactose (Substrat) vorhanden ist, reguliert den Abbau von Stoffen > so lange nur Glucose im Nährmedium vorhanden ist, produziert das Regulatorgen durch- gehend einen aktiven Repressor → Repressor an Operator gebunden, verhindert das die RNA-Polymerase die Strukturgene abliest (verhinder! Transkription) => Strukturgene abgeschaltet, Lactose fehlt (abbauende Enzyme werden nicht hergestellt) ·lac-Operon Regulatorgen Promotor Transkription mRNA m Translation M aktiver Repressor OPERON Operator RNA-Polymeras Strukturgene lacz | lac Y lac A keine Enzymsynthese beginnt damit, dass ein Regulatorgen transkripiert wird 2. Transkriptionsprodukt ist ein Repressor protein, in aktiver Form 3. räumlich entfernt befinden sich drei aufeinanderfolgende gene für die Lactose ↳ Promotor vorgeschaltet → Anlagerungsstelle für RNA-Polymerase 4. zwischen Promotor und den Lac-Genen befinden sich weitere DNA-Abschnitte, der Operator ↳im aktiven Zustand lagert sich das Repressorprotein an die Operatoregion an angelagerle Repressor protein verhindert, das RNA-Polymerase die lac-Gene transkripiert abbauende Enzyme werden nicht hergestent ✓ DNA Transkription mRNA an Translation Regulatorgen Promotor aktiver Repressor Lactose ook Galactose Glucose Operator f lac-z Abbau lac. Y lac-A www Lactose abbauende Enzyme 9. RNA-Polymerase transkripiert die lac-gene 10. entsprechenden Enzyme werden translatiert Lactose wird abgebaut - Ą 7. erfährt Veränderung der Raumstruktur und wird somit inaktiv 8. Repressor nicht mehr an Operator binden mRNA RNA-Polymerase 6. wenn sich die Lactose in der Zelle befindet, verbindet sich diese mit dem Repressor protein Lactase wenn Lactose konzentration sinkt, spaltet diese wieder das Repressorprotein ab und der aktive Repressor verhindert Transkription von lac-genen Enzyme zum Abbau von Lactose werden nur gebildet, wenn Lactose vorhanden ist Kontrollregion der abbauenden Enzyme besteht aus...
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DNA- Abschnitten, Promotor und Operator ✓ Tryptophan-Operon Genregulation bei Prokaryot Endproduktrepression Vorgang bei dem ein Endprodukt einen Repressor aktiviert und damit Transkription der Strukturgene unterdrückt DNA Requlators Transkription MRNA Translation :↓ RNA-Polymerase Promotor Operator 1 23.4.5. A Transkription iniinn ↓↓↓↓↓ inaktiver Repressor Vorstufe wenn kein Tryptophan vorhanden ist: RNA- Polymerase bindet an Promotor Repressor ist inaktiv →bindet nicht an Operator 0 Tryptophan ↳ Schalterposition EIN •RNA- Polymerase wandert in Richtung der Strukturgene und transkripiert diese => Bildung von 5 Enzymen über die aus einer Vorstufe in 5 Schritten Tryptophan hergestellt wird DNA Requlator Transkription . MRNA Translation ↓ inaktiver Repressor RNA-Polymerase * Promotor Operator 423.4.5. + 0 Tryptophan W aktiver Repressor • Wenn Tryptophan vorhanden ist • Voraussetzung: Überproduktion von Tryptophan und Enzyme, welche Tryptophan herstellen. RNA- Polymerase bindet an Promotor keine Enzymsynthese * kein Tryptophan Schalterposition AUS! KEINE ENZYMSYNTHESE → kann nicht Richtung Strukturgene wandem • Tryptophan bindet an inaktiven Repressor aktiver Repressor entsteht u. blockiert Operator durch binden an Operator V Vergleich Substratinduktion dient der Regulation des Abbaus von Stoffen wenig Lactose kein Abbau viel Lactose. Abbau Repressor ist zunächst aktiv Eukaryoten Organismen mit Zellkern 2.B Tiere u. Pflanzen in der Lage zur sexuellen Fortpflanzung Endproduktrepression dient der Regulation der Synthese. der Stoffe wenig Tryptophan Synthese • viel Tryptophan ↳ keine Synthese Repressor ist zunächst inaktiv Prokaryoten Organismen ohne Zellkem immer Einzellig 2.B Bakterien DNA im Cytoplasma Genregulation bei Eukaryoten Genregulation, um Energie zu sparen und die nur benötigten Proteine werden gebildet Regulationsmöglichkeiten HARD Exon 20000a+DNA Gen ↓ Intron cap H Abbau der mRNA Chromatin umstrukturierung Ja pra-mRNA Poly-A reife mRNA Transport in Cytoplasma Creife mRNA Translation wachsende Polypeptidkette Ribosom →biologisch aktives Protein Abbau des Proteins abgebautes Protein 1. Chromatin Umstrukturierung lockern von Chromatin durch Acetylgruppe an Histone oder Abspaltung von Metylgruppe Transknptionsrate steigt → Einbau Metylgruppe ↳Transkriptionsrate sinkt 3. RNA-Prozessierung von pra-mRNA viele verschiedene reife mRNA- Moleküle → Erhöhung Anzahl der Proteine, welche codiert werden können 4. Abbau mRNA Abbau von nicht notwendiger mRNA auf dem Weg zur Translation 6. posttranslationale Modifikation • reversible Anheftung von Phosphat- gruppen oder Zuckerketten aktiviert / inaktiviert Silencer TATA-BOX BREH Silencer Transkription 2. Regulation der Transkription → Transkriptions faktoren = regulierende Proteine → Anlagerung an Promotor, damit sich RNA-Polymerase anlagern kann → Silencer: dämpfung Transkriptionsrate Enhancer: Verstärkung 11 DNA 7. Abbau von Proteinen Protein, Proteasom ist ein Schredder", welcher Proteine entfernt, die nicht mehr benötigt werden 5. Translation der mRNA Steigerung d. Translation wenn mehrere Ribosomen die gleiche mRNA über- setzen
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