Bakteriyel deneyler ve genetik yapılar günümüzde birçok genetik analizin yapılmasını sağlamıştır. Escherichia coli’deki enzim sentezi üzerine derinlemesine araştırmalar 1940’ların sonunda başladı. Fransız biyokimyacılar François Jacob ve Jacques Monod, bakteri hücrelerinde çok güçlü bir gen düzenleme modeli formüle ettiler.
Çalışmalarını laktozun glikoz ve galaktoza parçalanmasını katalize eden galaktosidaz enzimi üzerinde yoğunlaştırdılar ve bu enzimin katalize ettiği reaksiyon sonucunda oluşan her iki ürün de farklı metabolik yollarda kullanılıyor ve üretiliyor. Bu çalışmalar, bu bilim adamlarına 1965 Nobel Ödülü’nü kazandırdı.
Laktoz, E. coli için tutarlı bir gereklilik değildir, dolayısıyla galaktosidaz geni, beklendiği gibi, genellikle çok zayıf bir şekilde kopyalanır. Jacob ve Monod, katalizör adı verilen bir molekülün varlığında bu sindirim enziminin üretiminin arttığını buldular (bu durumda, laktoz varlığında hücre otomatik olarak bir laktoz türevi olan galaktoz üretir). Doğal olarak, galaktosidaz indüklenebilir bir enzimdir.
Jacob ve Monod sonunda galaktosidaz üretiminde 4 genin ve laktozun parçalanmasından sorumlu diğer iki enzimin rol oynadığını gösterebildiler. Bu genler; Her biri üç enzimden birinin amino asit dizisini bildiren 3 yapısal gen ve bu yapısal genlerin aktivitesinden (kontrolünden) sorumlu bir düzenleyici gen. Yapısal genlerden belirli bir mesafede bulunan bir düzenleyici genin, yapısal genlerin transkripsiyonunu engelleyen baskıcı protein sentezini kontrol ettiğini öne sürdüler.
Jacob ve Monod ayrıca, yapısal bir genin transkripsiyonunun başlatılıp başlatılmayacağını belirleyen yapısal galaktosidaz genlerine bitişik özel bir DNA bölgesi keşfettiler ve bu özel bölgeyi bir operatör olarak adlandırdılar. Bir operatörün üç yapısal gen ile oluşturduğu kombinasyona operon denir.
Daha sonra genetik bir özellik taşımayan ve dolayısıyla spesifik bir ürünü kodlamayan operatörün, RNA polimerazın bağlanma yeri olan promotör ile yapısal genler arasında yer aldığı bulunmuştur.
Baskılayıcı operatöre bağlandığı için, RNA polimeraz promotöre fiziksel olarak bağlanamaz ve transkripsiyon bloke edilir. İndükleyici mevcutsa, baskılayıcıya bağlanacaktır, bu nedenle baskılayıcıdaki konformasyonel bir değişiklik baskılayıcının aktüatöre bağlanmasını bozacak ve uyarıcı baskılayıcıyı devre dışı bırakacaktır. Artık RNA polimerazın bağlanmasına izin vermekte özgür olan ön motor, yapısal genlerin transkripsiyonunu ve mRNA üretimini başlatabilir. m-RNA’lar, üç yapısal gen hakkında bilgi taşır. Bu haberci, laktoz metabolizması için gerekli olan üç enzimin de sentezlendiği sitoplazmada ribozomlara bağlanır. Operon baskılanmadığı sürece hücre başına düşen galaktosidaz miktarı 5.000’e ulaşır Baskı sırasında enzimin yaklaşık 10 kopyası yapılır.
İçindekiler
Jacob Monod model özeti
Oyuncu site durumu, lac launcher’ın aktif olup olmadığı tek anahtardır. Laktoz operonu, laktozun parçalanmasında yer alan enzimlerin sentezinden sorumludur.
Baskılayıcı protein operatöre bağlanırsa, transkripsiyon gerçekleşmez. Baskılayıcı protein operatöre bağlanmazsa (çünkü baskılayıcı protein, indükleyici molekül tarafından etkisiz hale getirilmiştir), transkripsiyon serbestçe ilerler. Ayrıca hücrede çok az indükleyici molekül bulunduğuna dikkat edilmelidir ki tüm inhibitör moleküller bağlanabilsin. Laktik operonun birlikte düzenlenen üç yapısal geni, birbiriyle ilişkili işlevlere sahip enzimleri belirtir. Tek bir biyokimyasal yolun enzimlerinin tanımlanması, operonun yapısal genleri için tipiktir, böylece tüm yol tek bir birim olarak kontrol edilebilir.
kaynak:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21683/
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]