ara o peron as

7. araoperonas • Kitas E. colioperonas, dalyvaujantis cukrų metabolizme yraara (arabinozės) operonas • Jį sudaro: • Trys struktūriniai genai, dalyvaujantys arabinozės metabolizme • Jie žymimu araB, araAir araD • Vienas promotorius, PBAD • CAP vieta, prie kurios jungiasi CAP (catabolite activator protein) baltymas

8. araC genas yra šalia ara operono • Jis turi savo promotorių, PC • Šis genas koduoja reguliacinį baltymą, AraC • AraC gali prisijungti prie trijų skirtingų operatoriaus vietų • Jos žymimos araI, araO1ir araO2 AraC baltymas gali veikti ir kaip teigiamas, ir kaip neigiamas transkripcijos reguliatorius Tai priklauso nuo to, ar aplinkoje yra arabinozės

9. araO1 • AraC baltymas jungiasi prie visų trijų operatorių • AraC dimeras jungiasi prie araO1ir taip slopina araC geno transkripcija • Tai leidžia palaikyti ląstelėje žemą AraC baltymo koncentraciją • AraC monomerai, prisijungęs prie araO2iraraIslopinaara operoną • Sudarydami DNR kilpą jie susijungia vienas su kitu ir neleidžia RNA pol prisijungti prie PBAD Nesant arabinozės, ara operonas blokuojamas

10. Arabinozėjungiasi prie AraC baltymų • Sąveikos tarp AraC baltymų ir araO2 beiaraI yra suardomos • Todėl yra išardoma ir DNR kilpa • Papildomas AraC baltymas jungiasi prie araI • Šis AraC dimerasaraIvietoje veikia kaip transkripcijos aktyvatorius CAP-cAMP aktyvinimas vyksta tada, kai gliukozės kiekiai yra nedideli Esant arabinozės, ara operonas yra aktyvinamas

12. GENŲ REGULIAVIMAS BAKTERIOFAGŲ GYVENIMO CIKLO METU • Bakteriofagaiyra virusai, kurie infekuoja bakterijas • Bakteriofagų struktūriniai genai dažnai sudaro operonus • Kaip ir bakterijų operonai, taip ir fagų operonai gali būti kontroliuojami baltymų represorių ir aktyvatorių

13. Fagolgyvenimo ciklai • Fagaslgali jungtis prie bakterijos paviršiaus ir įšvirkšti savo DNR į bakterijos citoplazmą • Po to fagas vystosi pagal vieno iš galimų gyvenimo ciklų • Lizinį ciklą • Lizogeninį ciklą

14. Pereina į lizinį ciklą Šis procesas yra vadinamasindukcija Profagai gali egzistuoti tokioje “snūduriuojančioje” būsenoje ilgą laiką Virulentiniaifagaivystosi tik pagal lizinį ciklą Nuosaikūs fagai gali vystytis pagal abu ciklus

15. Viruso galvutėje fagolDNR yra linijiška • Viruso DNR patekus į bakteriją linijiškos DNR galai kovalentiškai susijungia ir suformuoja žiedą • Genų išsidėstymas žiedinėje chromosomoje atspindi du alternatyvius gyvenimo ciklus • Genai, esantys centrinėje viršutinėje chromosmos dalyje yra transkribuojami iš karto po infekcijos, pačioje ciklo pradžioje • Nuo jų ekspresijos priklauso, kuris iš ciklų bus pasirinktas • Genai, esantys kairėje viruso genomo pusėje koduoja baltymus, atsakingus už lizogeninę infekciją • Genai, esantys dešinėje viruso genomo pusėje koduoja baltymus, atsakingus už lizinę infekciją

16. Fagolgyvenimo ciklai • Pasirinkimas tarp lizinio ir lizogeninio ciklų priklauso nuo keletos reguliacinių baltymų veikimo • Šie baltymai jungiasi prie kelių specifinių bakteriofagolgenomo vietų

17. Koduoja du baltymus: N ir cro N baltymas yra antiterminatorius Jis jungiasi prie RNR polimerazėsir blokuoja transkripcijos terminaciją cII genaskoduoja baltymą aktyvatorių cIII genas koduoja baltymą, stabilizuojantį cII baltymą aktyvatorių Genai Oir Pkoduojabaltymus, kurių reikia DNR sintezei pradėti GenasQkoduoja kitą antiterminatorių, reikalingą liziniam ciklui

18. cII/cIII aktyvina transkripciją nuoPIirPRE PRE= Promoter forlRepressorduringEstablishmentof lysogenic cycle int genaskoduoja baltymą integrazę, kuris integruoja l DNRį bakterijos chromosomą l represorius prisijungia prie šalia esančių operatorių PRirPL Taip yra nuslopinama genų, reikalingų liziniam ciklui, ekspresija l represorius taip pat aktyvina PRM(RepressortoMaintainthe lysogenic cycle) Tada yra gaminami pakankami lrepresoriaus kiekiai

19. cro baltymas jungiasi prie dviejų operatorių ORirOL Prisijungimas prie OLslopina transkripciją nuo PL Prisijungimas prie OR sukelia keletą pasekmių • Slopina transkripciją į kairę nuo PRM • •Tai sustabdo geno cI,koduojančio l represorių, ekspresiją • Leidžia neintensyvią transkripciją į dešinę nuo PR • • Tai įgalina O, Pir Q genų transkripciją Q baltymas yra antiterminatorius, kuris leidžia transkripciją nuo kito promotoriaus, PR’ PR’kontroliuoja labai didelį operoną, koduojantį baltymus, reikalingus fago apvalkalėlio susirinkimui, DNR supakavimui ir bakterijos ląstelės lizei O ir P baltymai yra būtini l DNR replikacijai

20. Pasirinkimą tarp dviejų ciklų lemia ląstelinės proteazės • Pagrindinis vaidmuo apsprendžiant lizinį ar lizogeninį kelia tenka cII baltymui • cII baltymą lengvai suardo ląstelinės proteazės, kurias gamina E. coli • Ar šios proteazės bus gaminamos, priklauso nuo aplinkos sąlygų

21. Jei augimo sąlygos bakterijoms yra labai palankios, tada susidaro dideli viduląsteliniai proteazių kiekiai • cII baltymas yra suardomas • Todėl PREnėra aktyvinamas ir nesusidarolrepresorius • cro baltymas yra lėtai kaupiamas, kol susidaro didelės jo koncentracijos • cro baltymas prisijungia prie OR ir slopina lrepresoriaus transkripcija nuoPRM • Tuo pat metu cro baltymas skatina lizinio ciklo pradžią • Taigi, palankios aplinkos sąlygos skatina lizinį fago ciklą • Tai suprantama, nes naujų bakteriofagų sintezei reikia pakankamai didelių maisto medžiagų ir energijos kiekių

22. Jei maistinių medžiagų nepakanka (bakterijos badauja), ląstelinės proteazės yra santykinai neaktyvios • cII baltymas yra gaminamas žymiai greičiau nei cro baltymas • cII baltymas “įjungia” PRE • Yra gaminamaslrepresorius • Aplinkos sąlygos, kurios yra nepalankios bakterijoms augti, skatina lizogeninį bakteriofagų ciklą • Tai prasminga, nes aplinkoje nėra pakankamai maisto medžiagų, kurios užtikrintų naujų bakteriofagų sintezę

23. Jei yra pasirinktas lizogenijos kelias, kai kurios aplinkos sąlygos gali jį perjungti į lizinį kelią • Pavyzdys gali būti apšvita UV spinduliais • recA (ląstelinis baltymas, dalyvaujantis DNR rekombinacijoje) aptinka DNR pažaidas • Jis aktyvinamas ir tampa proteaze • Jis suardo lrepresorių ir jį inaktyvina • Tai įgalina transkripciją nuo PR • Pradeda kauptis cro baltymas • Pereinama į lizinį ciklą • Tai naudinga fagui, nes poveikis UV spinduliais gali sukelti tiek pažaidų bakterijos DNR, kad ji au nebesugebės toliau augti ir daugintis

24. Genetinis jungiklis tarp dviejų ciklų yra ORsritis • ORsrityje yra trys operatoriaus vietos, žymimos OR1, OR2irOR3 • Šios operatoriaus vietos kontroliuoja du promotorius - PRirPRM, nuo kurių transkripcija vyksta į priešingas puses • lrepresoriaus baltymas arba cro baltymas gali prisijungti prie bet kurios iš trijų operatoriaus vietų • Šis prisijungimas ir nulemia ar bus įgyvendintas lizogeninis, ar lizinis ciklas • Prisijungimas priklauso nuo dviejų kritinių veiksnių • Nuo santykinio reguliuojančių baltymų afiniškumo šioms reguliacinėms vietoms • Nuo reguliacinių baltymų koncentracijos ląstelėje

25. via cooperative interaction Cro baltymo afininiškumas didžiausias OR3, panašiai afiniškas OR2ir OR1 l represoriaus afiniškumas didžiausiasOR1, po to seka OR2, po to - OR3 l represorius yra dimeras cro baltymas yra dimeras Šis prisijungimas blokuoja transkripciją nuo PR Šis prisijungimas blokuoja transkripciją nuoPRM Lizinis ciklas yra išjungiamas Lizogeninis ciklas yra išjungiamas PRnereikia vėlesnėms lizinio ciklo stadijoms l represorius pirmiausia atsikabina nuo OR3

26. Genetiniai jungikliai yra svarbūs bakterijų ir eukariotų vystymuisi • Tokiu būdu yra reguliuojama • Bakterijų sporuliacija arba vegetatyvinis dauginimasis • Ląstelių diferenciacijos iniciacija eukariotų vystymosi metu