Induktor (biologie)

V molekulární biologii je induktor molekula , která reguluje genovou expresi [1] . Induktor se může vázat na represor nebo aktivátor .

Induktory fungují, když jsou represory deaktivovány. Gen je exprimován, když se induktor váže na represor. Vazba induktoru na represor zabraňuje vazbě represoru na operon . Poté může RNA polymeráza zahájit transkripci operonových genů.

Induktory mohou také fungovat navázáním na aktivátory. V nepřítomnosti induktoru mají aktivátory tendenci se slabě vázat na DNA. Induktor vytvoří s aktivátorem komplex, znásobí jeho aktivitu, načež se takový komplex naváže na aktivovanou sekvenci a aktivuje cílový gen [2] , čímž spustí jeho transkripci. Odstranění induktoru zastaví transkripci [2] .

Protože je vyžadována malá molekula induktoru , zvýšení exprese cílového genu se nazývá indukce [2] . Laktózový operon je jedním příkladem indukovaného systému [2] .

Funkce

Proteinové represory se vážou na řetězec DNA a zabraňují RNA polymeráze ve vytváření mRNA připojením k DNA. Induktory se vážou na represory, způsobují jim změnu tvaru a brání jim ve vazbě na DNA. Umožňují tedy transkripci, a tedy genovou expresi.

Pro expresi genu musí být jeho sekvence DNA zkopírována (v procesu známém jako transkripce ) do mobilní molekuly zvané RNA (mRNA), která nese instrukce pro protein do místa syntézy proteinu (v procesu známém jako translace ) . . Mnoho různých typů proteinů může ovlivnit úroveň genové exprese zesílením nebo potlačením transkripce. U prokaryot tyto proteiny často působí na části DNA známé jako operátoři na začátku genu. K DNA je připojen promotor obsahující RNA polymerázu , enzym, který kopíruje genetickou sekvenci a syntetizuje mRNA.

Některé induktory jsou modulovány aktivátory, které mají opačný účinek než genová exprese, represory . Induktory se váží na proteinové aktivátory, což jim umožňuje vázat se na vlákna DNA, kde podporují transkripci RNA.

Ligandy , které inaktivují proteinové aktivátory, nejsou technicky klasifikovány jako induktory, protože jejich působení má opačný účinek spočívající v zabránění transkripce.

Příklady

Laktózový operon

Induktor v laktózovém operonu je allolaktóza [2] . Pokud je laktóza přítomna v prostředí, pak se její malé množství přemění na alolaktózu v několika molekulách β-galaktosidázy , které jsou přítomny v buňce [3] . Allolaktóza se váže na represor a snižuje afinitu represoru k místu operátoru [3] .

Pokud jsou však v systému přítomny laktóza a glukóza , je laktózový operon downregulován. To je vysvětleno skutečností, že glukóza aktivně brání indukci lacZYA [2] .

ara operon

U ara operonu je induktorem arabinóza .

Poznámky

1. ↑ Baraniak, P.R.; Nelson, D.M.; Leeson, C.E.; Katakam, A.K.; Friz, JL; Cress, D. E.; Hong, Y; Guan, J; Wagner, WR Prostorová kontrola genové exprese v rámci lešení pomocí lokalizovaného uvolňování induktoru. (anglicky)  // Biomateriály: journal. - 2011. - Duben ( roč. 32 , č. 11 ). - S. 3062-3071 . — PMID 21269687 .
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Slonczewski, Joan a John Watkins. Podporovat. Mikrobiologie: vyvíjející se věda . New York: W. W. Norton &, 2009. Tisk.
3. ↑ 12 Biologie 2. část . Berkeley, CA: Berkeley Review, 1995. Tisk.

Slovníky a encyklopedie	Velká Katalánština Britannica (online)