Индуктор
В молекулярной биологии индуктором , называют молекулу регулирующую экспрессию генов . [1] Индуктор действует двумя способами; а именно:
- Отключив репрессоры . Ген . экспрессируется, поскольку индуктор связывается с репрессором Связывание индуктора с репрессором предотвращает связывание репрессора с оператором . Затем РНК-полимераза может начать транскрибировать гены оперонов .
- Путем привязки к активаторам . Активаторы обычно плохо связываются с последовательностями ДНК активатора, если не присутствует индуктор. Активатор связывается с индуктором, а комплекс связывается с последовательностью активации и активирует ген-мишень. [2] Удаление индуктора останавливает транскрипцию. [2]
Поскольку требуется небольшая молекула-индуктор, повышенная экспрессия целевого гена называется индукцией . [2] Лактозный оперон является одним из примеров индуцибельной системы. [2]
Функция
[ редактировать ]Белки-репрессоры связываются с цепью ДНК и не позволяют РНК-полимеразе прикрепляться к ДНК и синтезировать мРНК. Индукторы связываются с репрессорами, заставляя их менять форму и предотвращая их связывание с ДНК. Следовательно, они позволяют осуществлять транскрипцию и, следовательно, экспрессию генов.
Чтобы ген мог экспрессироваться, его последовательность ДНК должна быть скопирована (в процессе, известном как транскрипция ), чтобы создать меньшую мобильную молекулу, называемую информационной РНК (мРНК), которая несет инструкции по созданию белка к месту, где белок находится. произведено (в процессе, известном как перевод ). Многие различные типы белков могут влиять на уровень экспрессии генов, стимулируя или предотвращая транскрипцию. У прокариот (таких как бактерии) эти белки часто действуют на участок ДНК, известный как оператор в начале гена. Промотор — это место, где РНК-полимераза , фермент, который копирует генетическую последовательность и синтезирует мРНК, прикрепляется к цепи ДНК.
Некоторые гены модулируются активаторами , которые оказывают противоположное влияние на экспрессию генов, что и репрессоры. Индукторы также могут связываться с белками-активаторами, позволяя им связываться с ДНК-оператором, где они способствуют транскрипции РНК.
Лиганды , которые связываются с дезактивирующими белками-активаторами, в техническом смысле не классифицируются как индукторы, поскольку они обладают эффектом предотвращения транскрипции.
Примеры
[ редактировать ]лаковый оперон
[ редактировать ]Индуктором в lac- опероне является аллолактоза . [2] Если в среде присутствует лактоза , то небольшое ее количество будет преобразовано в аллолактозу с помощью нескольких молекул β-галактозидазы , присутствующих в клетке. [3] Аллолактоза связывается с репрессором и снижает сродство репрессора к операторному сайту. [3]
Однако когда лактоза и глюкоза в системе доступны одновременно , lac- оперон подавляется. Это связано с тем, что глюкоза активно предотвращает индукцию lacZYA . [2]
ара оперон
[ редактировать ]В ara опероне (также известном как оперон ara или araBAD ) арабиноза действует как индуктор, так и репрессор. Когда присутствует арабиноза, она аллостерически связывается с регуляторным белком AraC, который затем помогает рекрутировать РНК-полимеразу для транскрипции.
потенция
[ редактировать ]Индексный индуктор или просто индуктор предсказуемо индуцирует метаболизм по заданному пути и обычно используется в проспективных клинических исследованиях взаимодействия лекарств . [4]
Сильные, умеренные и слабые индукторы — это препараты, которые снижают AUC субстратов чувствительного индекса данного метаболического пути на ≥80%, от ≥50% до <80% и от ≥20% до <50% соответственно. [4]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бараниак, PR; Нельсон, DM; Лисон, CE; Катакам, АК; Фриз, Дж.Л.; Кресс, Делавэр; Хонг, Ю; Гуан, Дж; Вагнер, WR (2011). «Пространственный контроль экспрессии генов путем локализованного высвобождения индуктора» . Биоматериалы . 32 (11): 3062–71. doi : 10.1016/j.bimaterials.2010.12.037 . ПМЦ 3178343 . ПМИД 21269687 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Слончевски, Джоан и Джон Уоткинс. Взращивать. Микробиология: развивающаяся наука . Нью-Йорк: WW Norton &, 2009. Печать. [ нужна страница ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Биология Часть 2 . Беркли, Калифорния: Berkeley Review, 1995. Печать. [ нужна страница ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Разработка лекарств и лекарственное взаимодействие: таблица субстратов, ингибиторов и индукторов» . Домашняя страница Управления по контролю за продуктами и лекарствами США . 25 июня 2009 г. Проверено 31 января 2019 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]