Vorlesung Allgemeine und Molekulare Genetik Transkription und Genregulation

70 Pages·2015·4.62 MB·English

by  Schmidt, Erwin R.

Vorlesung Allgemeine und
Molekulare Genetik
Transkription und
Genregulation
Erwin R. Schmidt
16. 01. 2015
Lac(tose)-Operon
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Ohne Lactose bindet der Repressor an den
Operator und verhindert die Transkription
Lac-Repressor
Ist Lactose (bzw. Allolactose) als
Induktor vorhanden, bindet dieser an
den Lac-Repressor und verändert
dessen DNA-Binde-Eigenschaft so, dass
sich der Repressor von der DNA löst und
die Lac-Gene zur Transkription freigibt
Der eigentliche Induktor ist Allolactose

Die Aktivität des Lac-Operons wird aber nicht
nur durch Lactose,
sondern auch durch Glucose gesteuert :
Ist Glucose ausreichend im Medium vorhanden,
werden die Lac-Gene nur schwach transkribiert.
Dies macht Sinn, denn Glucose ist für das
Bakterium eine sehr viel günstigere
Kohlenstoffquelle als Lactose.
Wie funktioniert das?
Die Steuerung der Transkriptionsrate erfolgt über den cAMP-
Spiegel, der wiederum von der Glucosekonzentration abhängig ist.
Es gilt:
Hoher Glucosespiegel – niedrige cAMP Konzentration
Niedriger Glucosespiegel – hohe cAMP Konzentration
denin
cAMP bindet an ein Aktivator-Protein, das CAP (Catabolic activator
protein), cAMP-CAP aktiviert (positiv!) die Transkription
Zusammenfassung
Nur für Interessierte:
Die Struktur der
Lac-Repressions-
schleife
Die Unterdrückung der Transkription
erfolgt durch Erzeugung einer
raffinierten Sekundärstruktur, der
Repressionschleife. Zwei
Repressordimere binden symmetrisch
vor und hinter der Promotorregion und
zwingen damit die Promotor-DNA in
ein geschlossene Schleife (blau), so
dass die RNA-Polymerase keine
Chance für eine Transkription hat.