Undertrykker

En repressor  er et DNA - bindende eller RNA - bindende protein , der hæmmer ekspressionen af ​​et eller flere gener ved at binde sig til en operator eller lyddæmpere . Den DNA-bindende repressor blokerer bindingen af ​​RNA-polymerase til promotoren og forhindrer således transskription af gener til mRNA . Den RNA-bindende repressor binder til mRNA'et og forhindrer mRNA'et i at blive oversat til protein. Denne blokering af udtryk kaldes undertrykkelse .

Funktion

Hvis en inducer ( et molekyle , der initierer genekspression) er til stede, kan den interagere med repressorproteinet og afkoble det fra operatøren. Så kan RNA-polymerase transskribere genet. En corepressor er et molekyle, der kan binde sig til repressoren og få den til at binde tæt til operatøren, hvilket reducerer transkriptionen. En repressor, der binder til en corepressor, kaldes en aporepressor eller en inaktiv repressor . En type aporepressor er tryptophan-repressoren , et vigtigt metabolisk protein i bakterier.

Ovenstående undertrykkelsesmekanisme er en type feedbackmekanisme , fordi den tillader transskription at forekomme, hvis kun en bestemt tilstand er til stede: tilstedeværelsen af ​​visse inducer(er). Det eukaryote genom indeholder områder af DNA kendt som lyddæmpere . Disse DNA-sekvenser binder til repressorer for delvist eller fuldstændigt at undertrykke genekspression . Lyddæmpere kan være placeret lidt opstrøms eller nedstrøms for hovedstrømmen af ​​den faktiske genpromoter . Repressorer kan også have to bindingssteder, et for lyddæmperområdet og et for promotoren. Dette får kromosomet til at tage form af en løkke, og promotorregionen og lyddæmperregionen kommer i umiddelbar nærhed.

Eksempler

Laktoseoperon

lacZYA transkriberer de proteiner, der er nødvendige for nedbrydning af laktose. [1] lacI syntetiserer repressoren af ​​lacZYA -genet . [1] lacI - genet er lokaliseret umiddelbart opstrøms for lacZYA , men transskriberes af en anden promotor . [1] lacI -genet syntetiserer lacI - repressorproteinet . lacI -repressorproteinet undertrykker lacZYA ved at binde til lacO -operatorsekvensen . [en]

lacI- repressoren udtrykkes konstitutivt. Det er altid forbundet med en promotorregionsoperator , som interfererer med RNA-polymerases evne til at initiere transkription af lacZYA- operonen . [1] I nærvær af allolactose-induceren ændrer repressoren konformation og løsnes fra operatøren. RNA-polymerase kan derefter binde til promotoren og begynde transkription af lacZYA -genet . [en]

Methionin operon

Et eksempel på et repressorprotein er MetJ methionin - repressoren. MetJ interagerer med base-DNA gennem et par α-helixer. MetJ er en homodimer bestående af to monomerer , der hver giver et beta-bånd og en alfa-helix . Begge beta-bånd af hver monomer samles for at danne et antiparallelt beta-ark , som binder sig til operatør -DNA ("Met box") i dets hovedrille. MetJ-dimeren interagerer derefter med en anden MetJ-dimer bundet til operatørens komplementære streng via dens alfa-helixer. AdoMet binder til en lomme i MetJ, der ikke overlapper DNA-bindingsstedet.

Met-boksen har sekvensen AGACTGTCT, som er et palindrom (som en symmetrisk dyade ), som gør det muligt at genkende den samme sekvens på begge DNA-strenge. Forbindelsen mellem C og G i midten af ​​Met-boksen indeholder et pyrimidin-purin-trin, der vil gøre DNA'et positivt superspiral , hvilket danner et knæk i phosphodiester-feedbacken . Dette gør det muligt for proteinet at genkende dette sted, da det får DNA-dupleksen til at følge proteinets form. Med andre ord sker genkendelse i henhold til formen af ​​DNA-molekylet, og ikke i henhold til nukleotidsekvensen.

Hver MetJ-dimer indeholder to bindingssteder for S-adenosylmethionin (SAM) cofaktoren , som er et produkt i methioninbiosyntese. Når SAM præsenteres, binder det til MetJ-proteinet, hvilket øger dets affinitet for det beslægtede operatørsted, hvilket stopper transskriptionen af ​​gener involveret i methioninsyntese. Når SAM-koncentrationen bliver lav, dissocierer repressoren fra operatørstedet, hvilket tillader øget produktion af methionin.

Noter

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Slonczewski, Joan og John Watkins. Foster. Mikrobiologi: En videnskab i udvikling. New York: W. W. Norton &, 2009. Tryk.