Τι εμποδίζει την E Coli να εκφράσει τα γονίδια LAC στο DNA του όλη την ώρα;

Το E. coli δεν εκφράζει τα γονίδια LAC όλη την ώρα λόγω ενός ρυθμιστικού μηχανισμού που ονομάζεται αρνητική ρύθμιση . Αυτός ο μηχανισμός λειτουργεί ως εξής:

1. Μια πρωτεΐνη που ονομάζεται lac καταστολέας δεσμεύεται με μια συγκεκριμένη ακολουθία DNA που ονομάζεται lac operator , που βρίσκεται κοντά στα γονίδια LAC.

2. δέσμευση χειριστή: Όταν ο καταστολέας δεσμεύεται στον χειριστή, φυσικά εμποδίζει την πρόσβαση στην περιοχή του προαγωγού RNA, εμποδίζοντας τη μεταγραφή των γονιδίων LAC.

3. απουσία λακτόζης: Ελλείψει λακτόζης, ο καταστολέας LAC δεσμεύεται στον χειριστή, διατηρώντας τα γονίδια LAC απενεργοποιημένα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο καταστολέας έχει υψηλή συγγένεια για τον χειριστή ελλείψει λακτόζης.

4. Παρουσία λακτόζης: Όταν η λακτόζη υπάρχει στο περιβάλλον, δεσμεύεται με τον καταστολέα LAC, προκαλώντας μια αλλαγή διαμόρφωσης στην πρωτεΐνη καταστολέα.

5. Απενεργοποίηση καταστολέα: Αυτή η αλλαγή διαμόρφωσης μειώνει τη συγγένεια του καταστολέα για τον χειριστή, προκαλώντας την αποσύνδεσή του.

6. Αρχή μεταγραφής: Με την απομάκρυνση του καταστολέα, η πολυμεράση RNA μπορεί τώρα να δεσμεύεται από τον υποκινητή και να ξεκινήσει τη μεταγραφή των γονιδίων LAC, επιτρέποντας την παραγωγή των ενζύμων που απαιτούνται για τη μεταβολισμό της λακτόζης.

Συνοπτικά: Το οπερόνιο LAC ρυθμίζεται από ένα βρόχο αρνητικής ανάδρασης , όπου η παρουσία λακτόζης προκαλεί την απενεργοποίηση του καταστολέα, επιτρέποντας την έκφραση των γονιδίων LAC μόνο όταν είναι διαθέσιμη η λακτόζη. Αυτή η αποτελεσματική ρύθμιση διασφαλίζει ότι το Ε. Coli παράγει μόνο τα ένζυμα που απαιτούνται για τη μεταβολισμό της λακτόζης όταν είναι απαραίτητο, εξοικονομώντας ενέργεια και πόρους.