Genregulation

Genregulation am Beispiel des Operon-Modell-viele Proteine werden in Zellen ständig benötigt (Enzyme Energiestoffwechsel, strukturbildene Proteine Zellskeletts)- andere Proteine nur unter besonderen Bedingungen (Bakterien, wenn anstelle Glucose, Lactose als Nährstoff angeboten wird)-Gene, die ständig transkribiert werden=konstitutive Gene-Gene, die bei Bedarf kurzfristig an- oder abgeschaltet werden = regulierte Gene-Operon-Modell--> Regulation der Genaktivität, auch für eukaryotische Gene-Substrat-Induktion:-Regulatorgen erzeugt fortlaufend Repressorprotein (aktiv)-keine Lactose--> lagert Repressor sich an Operator (einen bestimmten DNA-Abschnitt) an und blockiert Transkription-ist Lactose wieder vorhanden und dringt in die Zelle ein, wirkt sie als Effektor-Lactosemoleküle lagern sich an den Repressor an, dieser ändert so seine Raumstruktur, löst sich von der DNA und wird inaktiv-die RNA-Polymerase kann nun weiter die Gene für den Lactosestoffwechsel transkribieren-translatierte Enzyme spalten den Lactose (Zweifachzucker) in Glucose und Galactose-diese können nun weiter verstoffwechselt werden-Promoter, Operator, kontrollierte Gene bilden Funktionseinheit --> das Operon-lac-Operon =Lactose bewirkt ob der Syntheseweg für Lactase (Enzym)-Aktivierung Operator durch Effektor= EnzmyinduktionEndprodukt-Repression-hohe Konzentration Endprodukt--> Syntheseweg wird abgeschaltet (negative Rückkopplung)-Syntheseweg AS Trypthophan als Beispiel-Regulatorgen erzeugt inaktives Repressorprotein, bindet noch nicht an Operator-Gene für Tryptophan werden weiter ungehindert in m-RNA transkribiert+translatiert-Tryp. Konzentration steigt an, bis es immer wahrscheinlicher wird, dass ein Tryp. Molekül mit einem Repressorprotein in Kontakt kommt. -Repressor ändert Raumstruktur, wird aktiviert und lagert sich am Operator an-Transkribtion wird gestoppt, herstellung der Tryp. Synthese wird eingestellt-wird Konzentration nun von Tryp. geringer, da Enzyme verbraucht werden, löst sich Tryp. molekül vom Repressor, und dieser löst sich vom Operator, Blockade, reversibel-Transkription weiter-Bakterien können sich an verändernde Umweltbedingungen so optimal anpassen-energieschonend