Darvas Zsuzsa, László Valéria

Sejtbiológia

A prokarióta génműködés szabályozása

A szabályozási folyamatokban megtalálhatók a transzkripciós faktorok és a génreguláló fehérjék, amelyek között vannak aktivátorok, amelyek a transzkripciót serkentik és represszorok, amelyek a transzkripciót gátolják. A prokarióta gének is tartalmaznak olyan ún. szabályozó szekvenciákat, amelyekhez a reguláló fehérjék és a transzkripciós faktorok kapcsolódnak (promoter, operátor) és nem fehérjét kódoló szakaszok.

A legfontosabb különbség a szabályozásnak ezen a szintjén, hogy a prokarióták esetében a gének működési egységekbe (operon) csoportosulnak, ahol az egy operonhoz tartozó fehérjét kódoló ún. struktúrgének (általában több struktúrgén van egy operonban) közös szabályozó elemekkel rendelkeznek, és a képződött mRNS mindegyik struktúrgén átiratát együtt tartalmazza (policisztronos mRNS). A szétválás csak a fehérjeszintézis során következik be, ahol a közös mRNS-ről több fehérje képződik. A másik fontos különbség, hogy a képződött mRNS nem tartalmaz intronokat, ezért nincs kivágódás, azaz splicing. Nincs sapka és poli A farok kialakítása sem a mRNS két végén, hanem ahogyan szintetizálódik az mRNS, azonnal megindulhat róla a leolvasás, a fehérjeszintézis.

Ezzel szemben az eukarióta gének esetében minden egyes gén saját szabályozó elemekkel rendelkezik, minden egyes gén átíródása külön szabályozási folyamat keretében megy végbe. A transzkripció során keletkezett RNS csak egy gén átirata (monocisztronos mRNS).

A prokarióta génműködés egységének az operonnak a szerkezetét és működését mutatja a III.17. ábra és a III.18. ábra. Annak függvényében, hogy a génreguláló fehérje hogyan hat a transzkripcióra két alaptípusú szabályozást lehet elkülöníteni: ha a génreguláló fehérje represszor, negatív szabályozásról, ha pedig aktivátor, akkor pozitív szabályozásról beszélünk.

A negatív szabályozás két lehetőségét mutatja a III.17. ábra.

esetben a represszor fehérje – amelyet szerkezetileg nem az operonhoz tartozó, a baktérium DNS-én bárhol elhelyezkedő ún. regulátor gén termel – bekötődve a promoter megfelelő területére (operátor) önmagában gátolja az átírást és a megfelelő ligand bekötődése szünteti meg a gátlást.
esetben a represszor csak a megfelelő liganddal együtt (ezért ezt ko-represszornak is nevezik) képes az átírás gátlására, egyedül nem.

A pozitív szabályozásnak ugyancsak két lehetősége van, ezt a III.18. ábra mutatja.

esetben az operátorhoz kötődő aktivátor fehérje serkenti az átírást, van transzkripció, a ligand bekötődése azonban leválasztja az aktivátort és így az átírás megszűnik.
esetben az aktivátor fehérje csak a liganddal együtt képes az átírást serkenteni, ha a ligand leválik az aktivátor inaktívvá válik, az átírás megszűnik.

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1338setb_322/#m1338setb_322 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1338setb_322/#m1338setb_322)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1338setb_322/#m1338setb_322)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

III.17. ábra. A negatív szabályozás típusai

A különböző operonok esetében természetesen eltérőek a reguláló fehérjék és a ligandok is. A tejcukor operon esetében, amelyik a negatív szabályozás 1. típusához tartozik: a ligand a tejcukor maga, amely beindítja a tejcukor bejuttatását, lebontását és hasznosítását lehetővé tevő enzimek szintézisét, amely enzimek a tejcukor operon struktúrgénjeinek termékei. A pozitív szabályozás első tipusának példája a triptofán operon, ahol a ligand az operon működése során létrejövő termék, a triptofán aminosav.

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1338setb_325/#m1338setb_325 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1338setb_325/#m1338setb_325)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1338setb_325/#m1338setb_325)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

III.18. ábra. A pozitív szabályozás típusai

Tartalomjegyzék

Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 704 4

Orvostudomány Semmelweis Kiadó könyvei

Reméljük, hogy a hallgatóknak nemcsak egy olyan jegyzetet készítettünk, amelyet meg kell tanulniuk, de sikerült belevinnünk azt az érzést is, amely a jegyzet megírásakor és átírásakor eltöltött minket. Ez az érzés a csodálat. Milyen csodálatos kis egység a sejt, milyen tökéletesen és logikusan szervezett! Mi sem, és így a hallgató sem menekülhet meg a molekuláris szemlélettől, amely manapság a biológia és az orvostudomány minden területén uralkodóvá vált. Igyekeztünk csak annyi molekulát és molekuláris mechanizmust megemlíteni, amelyet feltétlenül szükségesnek tartottunk a sejtben zajló folyamatok megismeréséhez és megértéséhez. Kívánjuk, hogy a leírtak segítsék a hallgatókat más tárgyak anyagának megértésében és elsajátításában is. A jegyzet immáron negyedik, javított kiadását tartják a kezükben és persze ez is több, mint az előző. Mentségünkre legyen mondva a többlet nemcsak több szöveget, de több képanyagot és ábrát is jelent. Reméljük ez segít jobban megérteni a sejtekben zajló, néha bizony komplikált eseményeket. (a szerzők)

Hivatkozás: https://mersz.hu/darvas-laszlo-sejtbiologia//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero