Влияние мутаций PTS, повреждающих цитоплазматические компоненты системы транспорта D -углеводов, на регуляцию транскрипции катаболитных оперонов у Escherichia coli K-12

• Автор: Глезина, Марина Львовна
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 c. : ил

Создать удобную модель для исследования эффекта мутаций, затрагивающих цитоплазматические компоненты ФТС, на индуцибельный синтез белков i viv используя такую модель, провести сравнительное исследование эффективности синтеза индуцибельных белков у мутантов, имеющих повреждения различных цито
плазматических компонентов ФТС. Выявить компонент, участвующий в регуляции индудабельного синтеза белков и подверженный действию мутаций . Исследовать влияние транспортных белков ФТС на индуцибельный синтез i vi в условиях бесклеточной системы сопряженной транскрипции трансляции. В результате исследований впервые получены доказательства, что подавление синтеза индуцибельных белков у мутантов , имеющих повреждения цитоплазматических компонентов ФТС, не связано с изменением активности аденилатциклазы и внутриклеточной концентрации цАМФ. Впервые созданы модельные условия i viv , позволяющие увеличивать или уменьшать действие мутаций при варьировании условий инициации транскрипции генов, кодирующих синтез индуцибельных белков катаболитные гены. Эти данные по
называют, что действие мутаций связано с нарушением процесса инициации транскрипции катаболитных генов. Обнаружено, что наиболее вероятной точкой приложения действия мутаций является фактор позитивной регуляции катаболитных генов белокрецептор цАМФ САР. Результаты, полученные в настоящем исследовании, имеют не только теоретическое, но и практическое значение. Они могут явиться предпосылкой для направленного вмешательства в работу регуляторных механизмов бактериальной клетки, с целью изменения е биосинтетических функций. Глава I. I.I. В основе механизмов регуляции транскрипции лежит принцип оперонной организации ДНК. Один или несколько структурных генов вместе с прилегающими к ним регуляторным участками образуют элементарную единицу транскрипции оперон. Опероны, детерминирующие синтез белков, участвующих в расщеплении катаболизме веществ в клетке, называются катаболитными. Экспрессия большинства катаболитных оперонов подавляется при введении в среду роста источника углерода, например, глюкозы такие опероны также имеют названые катаболит
чувствительные. К числу катаболитных оперонов относятся лактозный, галактозный, арабикозный, триптофаназный и многие другие ,. Регуляция экспрессии катаболитных оперонов, согласно современным представлениям, осуществляется на уровне инициации транскрипции. Эффективность инициации транскрипции определяется взаимодействием белковрегуляторов и РНКполимеразы с регуляторной областью ДНК. Белкирегуляторы могут действовать негативно белкирепрессоры, подавляя транскрипцию, и позитивно
белкиактиваторы, стимулируя ее ,. Ч в . Регуляторные участки различных оперонов в общем тлеют много общего рис. I ген,кодирующий белокрегулятор. РНК позитивная регуляция 2 оператор это участок ДНК, с которым взаимодействуют белкирепрессоры, предотвращающие инициацию транскрипции негативная регуляция. Белкирепрессоры, определяющие негативную регуляцию экспрессии катаболитных оперонов, характеризуются строгой специфичностью относительно каждого оперона. Так, в регуляции лактозного оперон участвует продукт гена i , в негативной регуляции арабинозного и галактозного оперонов соответственно продукты генов агаС и . Добавление в среду роста бактерий индуктора то есть вещества, снимающего репрессию, приводит к диссоциации комплекса репрессорДНК. Этот эффект называется индукцией катаболитных одеоонов . При этом происходит увеличение на несколько порядков скорости синтеза белков, кодируемых структурными генами катаболитных оперонов . Ферменты, синтез которых контролирует количество индуктора в среде роста, называются индуцибелъными . Позитивная регуляция катаболитных оперонов осуществляется при помощи специфических белковактиваторов и циклического аденозин3,5монофосфата цАМФ, связанного со специальным белком рецептором цАШ САР английское сокращение i iv i . Комплекс цАМФ взаимодействует с определенной областью промотора и стимулирует в раз инициацию транскрипции катаболитных оперонов ,. В настоящее время трудно назвать два оперона, которые имели бы одинаковую структуру или регулировались одинаково.