Оперон: відмінності між версіями

[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування
Немає опису редагування
Рядок 1:
'''Оперон''' — функціональна одиниця організації [[генетичний матеріал|генетичного матеріалу]] [[прокаріоти|прокаріотів]] ([[бактерії|бактерій]] та [[археї|архей]]), в якій декілька [[цистронВідкрита рамка зчитування|відкритих рамок зчитування]]и ([[генцистрон]]и,ів) одиницікодують [[транскрипціявідповідні (біологія)|транскрипції]])білки, щоцистрони кодуютьзнаходяться спільнопід абоконтролем послідовноодних працюючіі білки,тих об'єднуютьсяже підрегуляторних однимелементів (абоі кількома)зчитуються у вигляді однієї довгої молекули мРНК, яка потім [[ПромоторПроцесинг (біологія)РНК|промоторамипроцесується]]. Така функціональна організація дозволяє ефективніше регулювати [[експресія генів|експресію]] цих генів. У [[Кишкова паличка|кишкової палички]] в [[геном]]і міститься приблизно 650 оперонів.
 
Не слід плутати оперони з кластерами генів. У кластерах гени (наприклад, гени теплового шоку) розташовані один за одним, проте синтезуютья та регулюються окремо один від одного.
Функційна область ДНК, що складається з таких елементів:
промотора, гена-оператора, гена-термінатора, певного числа
структурних генів(цистронів). У типових оперонах оператор
діє як контролюючий елемент, що вмикає чи вимикає синтез
мРНК. Загалом, оперон координує регуляторну та структурну
послідовності генів або набору відповідних генів.
 
== Історія дослідження ==
Концепція оперону [[лактоза|лактозного]] оперону (''lac''-оперон) ''[[Кишкова паличка|E.coli]]'' була запропонована в 1961 році французькими вченими [[Франсуа Жакоб]]ом і [[Жак Моно|Жаком Моно]]. Це була перший детально охрактеризований принцип регуляції транскрипції,— робота, за щояку вони отримали [[Нобелівська премія з фізіології та медицини|Нобелівську премію]] в [[1965]] році.
 
== Різноманіття і структура ==
Оперони за кількістю цистроновцистронів класифікують на моно-, оліго- і поліцистронні, що містять, відповідно, тільки один, кілька або багато цистронів (геніввідкритих рамок зчитування).
 
Характерним прикладом оперонної організації геному прокаріотів є [[{{нп|лактозний оперон]]|||lac operon}} (''lac''-оперон) та {{нп|триптофановий оперон|||trp operon}} (''trp''-оперон).
[[Файл:Lac Operon.svg|thumb|300px|Схема лактозного оперону: 1: РНК-полімераза, 2: Репресор, 3: Промотор, 4: Оператор, 5: Лактоза, 6: lacZ, 7: lacY, 8: lacA — три структурні гени, що кодують ферменти катаболізму лактози. Верхній мал. — немає синтезу мРНК, нижній — лактоза взаємодіє з репресором, промотор доступний, тому РНК-полімераза синтезує поліцистронну мРНК]]
 
Оперон починається і закінчується регуляторними областями — [[Промотор (біологія)|промотором]] на початку і [[Термінатор (біологія)|терминатором]] у кінці, окрім цього, кожен окремий цистрон може мати в своїй структурі власний промотор і/або термінатор.
 
До складу оперона прокаріотів входять структурні гени і регуляторні елементи (не плутати з геном-регулятором). Структурні гени кодують білки, що здійснюють послідовно етапи біосинтезу певної речовини. Цих генів може бути один, два або кілька. Вони тісно зчеплені один з одним і, що найголовніше, в ході транскрипції працюють як один єдиний ген: на них синтезується одна спільна молекула іРНКмРНК, яка лише потім розщеплюється на кілька іРНКмРНК, відповідних окремим генам. Регуляторними елементами є наступні:
 
* Промотор - — ділянку зв'язування ферменту, що здійснює транскрипцію ДНК - — РНК-полімерази. Є місцем початку транскрипції. Являє собою коротку послідовність з декількох десятків нуклеотидів ДНК, з якою специфічно зв'язується РНК-полімераза. Крім того, промотор визначає, яка з двох ланцюгів ДНК буде служити матрицею для синтезу іРНКмРНК;
 
* Оператор - — ділянку зв'язування регуляторного білка;
 
* Термінатор - — ділянка в кінці оперона, що сигналізує про припинення транскрипції.
 
На роботу оператора даного оперона впливає самостійний ген-регулятор, що синтезує відповідний регуляторний білок. Цей ген не обов'язково розташовується поруч з опероном. Крім того, один регулятор може регулювати транскрипцію декількох опероновоперонів. Ген-регулятор також має власний промотор і термінатор. Регуляторні білки бувають двох типів: білок-репрессор або білок-активатор. Вони приєднуються до специфічних нуклеотидних послідовностей ДНК оператора, що або перешкоджає транскрипції генів (негативна, негативна регуляція), або сприяє їй (позитивна, позитивна регуляція); механізми їх роботи протилежні. Крім того, на роботу білків-репрессоров можуть впливати речовини - — ефектори: з'єднуючись з репрессором, вони впливають на його взаємодію з оператором.
 
== В еукаріотів ==
В еукаріотів транскрипція здійснюється з ділянок, подібних оперона прокаріотів і також складаються з регуляторних і структурних генів, однак у оперонов еукаріот є ряд особливостей.
 
1. #До складу оперона еукаріотів входить лише один структурний ген (а не кілька - — як у прокаріотів).
2. #Оперон еукаріотів майже завжди містить тільки структурний ген, а інші гени розкидані по хромосомі або навіть за різними хромосомами.
 
3. #Оперон еукаріотів складається з чергуються один з одним значущих ([[Інтрон|екзонів]]) і незначущих (інтронів[[інтрон]]ів) ділянок. При транскрипції вчитуються як екзонів, так і інтрони, а потім у ході процесингу відбувається вирізання інтронів ([[сплайсинг]]).
2. Оперон еукаріотів майже завжди містить тільки структурний ген, а інші гени розкидані по хромосомі або навіть за різними хромосомами.
 
3. Оперон еукаріотів складається з чергуються один з одним значущих (екзонів) і незначущих (інтронів) ділянок. При транскрипції вчитуються як екзонів, так і інтрони, а потім у ході процесингу відбувається вирізання інтронів (сплайсинг).
 
== Література ==
* {{cite book|url=http://www.biol.univ.kiev.ua/public/pidruch/Genetics_sivolob_et_al.pdf |author=[[Сиволоб Андрій Володимирович|А. В. Сиволоб]], С.Р. Рушковський, С.С. Кир'яченко та ін. |title=Генетика |place=К |publisher=Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет" |year=2008| pages=67-70}}
* Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
* {{cite book|url=http://www.biol.univ.kiev.ua/public/pidruch/MolBiol_sivolob.pdf |author=[[Сиволоб Андрій Володимирович|А. В. Сиволоб]] |title=Молекулярна біологія |place=К |publisher=Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет" |year=2008}}
 
 
{{mol_bio-stub}}
 
 
 
[[Категорія:Генетика]]