В молекулярной биологии индуктор представляет собой молекулу , которая регулирует экспрессию генов . Индуктор может связываться с репрессором или активатором .

Индукторы функционируют при отключённых репрессорах. Ген экспрессируется тогда, когда индуктор связывается с репрессором. Связывание индуктора с репрессором предохраняет репрессор от привязки к оперону . После этого РНК-полимераза может начать транскрипцию генов оперона.

Индукторы также могут функционировать путём связывания с активаторами. В отсутствии индуктора активаторы, как правило, слабо связываются с ДНК. Индуктор образует комплекс с активатором, многократно повышая его активность, после чего такой комплекс связывается с активируемой последовательностью и активирует целевой ген , запуская его транскрипцию. Удаление индуктора останавливает транскрипцию .

Поскольку необходима малая молекула индуктора, повышение экспрессии целевого гена называется индукцией . Оперон лактозы является одним из примеров индуцированной системы .

Функция

Репрессоры белка связываются с цепочкой ДНК и предотвращает РНК-полимеразу от синтеза мРНК путём присоединения к ДНК. Индукторы связываются с репрессорами, заставляя их изменять форму и предотвращая их от связывания с ДНК. Таким образом, они позволяют проводить транскрипцию, и, следовательно, экспрессию гена.

Для экспрессии гена, его ДНК последовательность должна быть скопирована (в процессе, известном как транскрипция ), в мобильную молекулу под названием РНК (мРНК), которая несёт в себе инструкции для белка в место синтеза белка (в процессе, известном как трансляция ). Много различных типов белков могут влиять на уровень генной экспрессии путём усиления или подавления транскрипции. У прокариот , эти белки часто действуют на части ДНК, известные как операторы в начале гена. Промотор , содержащий РНК-полимеразу , фермент, который копирует генетическую последовательность и синтезирует мРНК, прикрепляется к ДНК.

Некоторые индукторы модулируются активаторами, которые обладают противоположным эффектом экспрессии гена, репрессорами . Индукторы связываются с активатороми белков, что позволяет им связываться с ДНК-цепочками, где они способствуют транскрипции РНК.

Лиганды , которые инактивируют активаторы белков, технически не классифицируются как индукторы, поскольку их действие вызывает обратный эффект — предотвращение транскрипции.

Примеры

Лактозный оперон

Индуктором в лактозном опероне является . Если лактоза присутствует в среде, то небольшое её количество будет преобразовано в аллолактозу в нескольких молекулах , которые присутствуют в клетке . Аллолактоза связывается с репрессором и уменьшает сродство репрессора к сайту оператора .

Однако, когда в системе представлены лактоза и глюкоза , лактозный оперон подавляется. Объясняется это тем, что глюкоза активно предотвращает индукцию lacZYA .

Оперон ara

В опероне ara индуктором является арабиноза ^{[ источник не указан 762 дня ]} .

Примечания