S-a sugerat ca în pagina Procariote să fie inclus conținutul acestei pagini sau secțiuni.
Reglajul genetic la procariote
De când s-a constatat ca genele determină sinteza unor enzime s-au realizat numeroase teorii care incearcă să explice modalitateade reglaj genetic a sintezei acestor proteine.
Pornindu-se de la ideea că în cromozomul bacterian există 2000-3000 de gene, s-a ajuns la concluzia că nu pot funcționa toate odata. A apărut intrebarea :cine declansează activ aceste gene, în ce ordine și pentru cât timp?. De aceea au fost formulate mai multe teorii cu privire la reglajul genetic al activității celulare.
Teoria acceptată și astăzi este Teoria operonului- represia enzimaticâ- elaborată de Jacob și Monod. Această teorie elaborată în 1961 pornește de la premiza existenței mai multor tipuri de gene grupate intr-un cluster numit operon.
Genele din operon sunt gene structurale-acestea codifică sinteza diferitelor catena polipeptidice din care se formează proteinele..Înafara genelor structurale in operon există și situsuri cu diferite roluri:
• Situsul operator este situat înaintea situsului atenuator, la nivelul căruia acționează proteina represor pentru a bloca procesul de transcripție.
• Situsul promotor este situat înaintea operatorului, unde se atașează enzima ARN polimeraza pentru a iniția procesul de transcripție. Unele grupari de gene mai conțin si un situs atenuator localizat in fața primei gene structurale și având rolul de a interveni in procesul de transcripție fie prin accelerarea acestuia, fie prin atenuarea sa.
Genele reglatoare produc anumite substanțe cu rol de represor.
Operatorul este un fragment din molecula de ADN localizată înaintea primei gene structurale. Operatorul este in legatură cu represorul și dacă se cuplează cu acesta apare inactivarea genelor structurale.Dacă operatorul este funcțional(necuplat cu represorul) genele structurale funcționează non-stop de aceea, această teorie a reglajului se mai numește represie enzimatică adica stoparea activității genelor se face prin inducția substanței cu rol de represor.
Proteina represor este o proteină reglatoare sintetizată de o genă reglatoare; este o proteină alosterică, adică își poate schimba structura prin cuplarea sa cu molecule mici, devenind activă sau inactivă. Ea se poate cupla la un situs operator de pe molecula de ADN și va bloca transcripția.
În cadrul sintezei proteice sunt implicate, de asemenea substanța care trebuie metabolizată (inductor), produsul final a sintezei proteice (co-represor), precum și diferite sisteme enzimatice.
Declanșarea sintezei proteice este precedată de păatrunderea în celulă și mărirea cantității de substanță care trebuie metabolizată, respectiv de inductor. Atunci când concentrația depășește o anumită limită, acesta se combină cu proteina represor pe care o inactivează. Locusul operator fiind liber, enzima ARN polimeraza acționează asupra promotorului, declanșând procesul de transcripție. În urma acestui proces are loc sinteza unei mulecule de ARN mesager care copiaza informația genelor structurale din operon.
Urmează procesul de translație care va conduce la sinteza enzimelor corespunzătoare. Acestea
acționează pe rând asupra produsului inițial, determinând metabolizarea sa în produs final.
Procesul are loc, până când in celulă va scădea cantitatea de produs inițial(inductor) și va crește cantitatea de produs final (co-represor).
Sistarea sintezei proteice. În urma sintezei proteice, în celulă scade cantitatea de inductor și crește cantitatea de produs final. Atunci când cantitatea de produs inițial scade sub o anumită limită, acesta se desprinde de pe represor, care devine liber. Represorul liber se cuplează cu produsul final al sintezei proteice (denumit astfel co-represor), devenind represor activ. Acesta se va cupla la situsul operator pe care îl inactivează, inactivând toata calea metabolică. Procesul de sinteză se va relua atunci când în celulă va scădea cantitatea de produs final si va crește cantitatea de produs inițial care trebuie metabolizat (inductor).
