Biosintezã enzimă și reglarea acestuia la nivel genetic

Biosintezã enzimă și reglarea acestuia la nivel genetic

Axa și planul corpului - corpul uman este format din anumite părți și zone topografice, care sunt situate în organe, muschi, vase de sange, nervi, etc.

Biosintezã enzimă și reglarea acestuia la nivel genetic
pereți Otoska glafuri prirubka - În cazul în care casa nu dispune de ferestre si usi, frumos pridvor ridicat încă doar în imaginația, trebuie să urce de pe stradă la casa scării.

ecuații diferențiale a doua ordine (modelul de piață cu prețuri estimate) - În modele simple de cererii și ofertei pe piață este în general considerată a depinde numai de prețul curent pentru mărfurile.

Structura primară a enzimei, precum și orice altă proteină definită de informațiile care sunt înregistrate în ARN informații (matrice) (ARNm) și citit de codul de trei litere (triplet). Secvența de nucleotide a ARNm este la rândul său, determină baze ADN secvență șablon complementare, și anume gena corespunzătoare. Ca rezultat, secvența de nucleotide a mutațiilor ADN pot modifica și sintetiza proteine ​​cu structură primară alterată. Dacă noul aminoacid este foarte diferit în proprietățile sale din original, modificările pot atinge niveluri ridicate de organizare structurală și poate avea loc o pierdere parțială sau totală a activității catalitice (cu toate acestea, în cazuri rare, dimpotrivă, ea crește). Mutațiile în diferite loci genetice pot duce la perturbarea sintezei varietate de enzime și, astfel, la dezvoltarea multor boli genetice.

Celulele pot sintetiza enzime specifice ca răspuns la prezența inductorilor specifici molecule mici. inducție enzimatică poate fi ilustrată prin exemplul următor. Celulele au fost Escherichia coli, crescute pe glucoză, incapabil să fermenteze lactoza din cauza lipsei enzimei b-galactozidaza hidrolizează lactoza, care se descompune în glucoză și galactoză. Dacă lactoza adăugat mediu de cultură sau alte b-galactozide, sinteza unui b-galactozidaza și cultura celulară dobândește capacitatea de a fermenta lactoza.

Inductor (lactoză) este proteina substrat inductibile (b-galactozidaza). Multe inductori servi simultan ca substraturi pentru enzime, care induc, dar ca inductori pot acționa și compuși cu structură similară cu substratul, dar ele nu sunt substraturi. În mod alternativ, compusul poate fi un substrat, dar nu constituie un inductor. De multe ori, orice compus induce mai multe enzime ale căii catabolice. În aceste cazuri, noi spunem că genele structurale care codifică grupul de enzime catabolice constituie un operon și toate enzimele codificate de genele din operon, numai inductor indus (inducție coordonată). Capacitatea de a reglementa sinteza enzimelor de către un anumit nutrient permite bacterii folosi un avantaj maxim nutritiv pentru ei înșiși; în același timp, „inutile“ enzimă bacteriană nu sintetizează.

Enzime, a căror concentrație în celula nu depinde de adăugarea de inductori sunt numite constitutiv. Enzima poate fi constitutivă pentru o tulpină și indusă pentru un alt absent în a treia. Celulele conțin în general o cantitate mică, dar măsurabilă a enzimei corespunzătoare, chiar și în absența inductorului. Acesta este - un nivel de bază. Răspunsul magnitudinea organismului la introducerea inductorului este determinată genetic. Când inducerea diferitelor tulpini se poate observa creșterea conținutului enzimei variind de două ori până la mii de ori. Astfel, informația genetică ereditară conținută în celulă și determină natura și amploarea reacției la introducerea inductor. Prin urmare, conceptul de „constitutivă“ și „inductibil“ relative: ele caracterizează doar punctele extreme ale intervalului de răspunsuri posibile.

Inducția enzimatică observată la eucariote. Exemple de enzime mamifere inductibile sunt triptofanpirrolazu, treonindegidraza, tirozina-a-oxoglutarate transaminaza, invertazice, enzime ale ciclului ureei, HMG-CoA reductază și a citocromului P-450.

Bacteriile capabile să sintetizeze un anumit metabolit, în prezența acestui metabolit în mediul poate suspenda sinteza acestuia, ca urmare a represiunii. In acest caz, o moleculă mică, cum ar fi un aminoacid sau purine, acționând ca corepressor, blochează sinteza enzimelor implicate în biosinteza corepressor. De exemplu, adăugarea de histidină în mediul în care bacteria este în creștere Salmonella typhimurium, inhibă (reprima) sinteza enzimelor biosintetice de histidină; adăugarea la leucina mediu reprimă sinteza primelor trei enzime implicate în biosinteza leucina exclusiv. In ambele cazuri, genele enzimelor responsabile de biosinteza metabolitului formă operonul: adăugarea la produsul final al biosintezei leucina medie sau histidină, cauzează represiune coordonată. represiune Coordonat nu este observată pentru toate căile biosintetice. După îndepărtarea corepressor mediu sau în timpul epuizarea stocurilor enzimele biosintezei corespunzătoare reluat. Acest fenomen este denumit dezinhibare. Dezinhibare pot fi coordonate și necoordonată.

Exemplele de mai sus ilustrează represiunea produsului final pe caracteristica principiu de feedback pentru biosinteza in bacterii. Un fenomen similar - represiune catabolite - constă în faptul că unul dintre intermediari în reacțiile enzimatice catabolice în lanț reprimă sinteza enzimelor catabolice. Acesta a fost descoperit în studiul culturii E. coli, în creștere pe un mediu care conține ca glucoza sursă de carbon nu este, iar celălalt compus (X). Adăugarea de glucoză reprimată sinteza enzimelor implicate în catabolismul X. Acest fenomen numit inițial „efect de glucoza“, dar apoi a constatat că efecte similare pot provoca oxidarea și alți nutrienți; Cu toate acestea, termenul „catabolitul represiune“, a fost propusă. represiune catabolitul se realizează cu participarea cAMP.

Biosinteza proceselor ramificate, de exemplu în biosinteza aminoacizilor cu catene laterale ramificate sau familia aspartat de aminoacizi, etapele inițiale ale enzimelor implicate în biosinteza mai multor aminoacizi. În cazul în care mediul în care bacteriile cresc, se adaugă lizină, reprimată sinteza enzimelor implicate în biosinteza lizinei numai (EnzL). Adăugarea de treonină cauzează reprimarea enzimelor implicate în biosinteza treonină numai (EnzT). Ea - exemple de simpla represiune a produsului final. În același timp, enzimele si Enz1 Enz2 participa simultan în biosinteza și lizină și treonină. În cazul în reprimarea sintezei lor a cauzat fiecare dintre produsele finale separat, ar fi observat o lipsă de alți aminoacizi. În cazul în care, miercuri, pentru a adăuga atât lizină și treonină, enzimele Enz și Enz2 vor fi inutile; reprimarea lor ar fi bacterii benefice, deoarece aceasta ar permite utilizarea nutrientilor mai eficient. În prezența tuturor produselor finale au fost produse pe diferite ramuri ale căii biosintetice, pot să apară represiune multivalent. Acest lucru se produce numai atunci când toate produsele finale sintetizați în conformitate cu un set de enzime care sunt prezente în exces. Prin urmare, pentru aspartokinase represiune deplină necesită prezența nu numai de lizină și treonină, dar, de asemenea, mai mult și metionina și izoleucina.