تنظیم بیان پروکاریوت ها
خمبحث تنظیم بیان ژن در پروکاریوت ها :
کنترل بیان ژن فرآیندی اساسی که رشد موجود پرسلولی یا یک ارگانیسم از یک سلول تخم لقاح یافته به هزاران سلول مختلف تبدیل میشود کنترل میکند.
زمانی که بیان ژن دچار انحراف شود خواص سلولی تغییر می کند و سلول به سوی سرطانی شدن پیش می رود.
تنظیم بیان ژن در تک سلولی ها و باکتری ها نیز نقش مهمی دارد، چرا که همین فرآیند باعث سازگاری میان دستگاه آنزیمی و اجزای سلولی این موجودات و محیط غذایی و فیزیکی پیرامونشان میشود.
زمانی که رونویسی یک ژن مهار شده است mRNA و پروتئین مربوط به آن با سرعت کمی سنتز میشود.برعکس زمانی که رونویسی ژن فعال باشد mRNA و پروتئین مربوط به آن با سرعت بیشتری تولید میشود.
در باکتری Ecoli تقریبا نیمی از ژن ها در دسته هایی به نام اپرون دسته بندی شده است.از آنجایی که یک اپرون باکتریایی از یک ناحیه آغاز میشود و یک mRNA تولید میکند ژن های موجود در یک اپرون به طور هماهنگ کنترل میشود در واقع همگی این ژن ها به یک اندازه فعال و یا مهار میشود.
رونویسی از روی یک اپرون و همین طور یک ژن جدا توسط رفتار متقابل بین RNAپلیمراز و پروتئین های خاص فعال کننده یا مهار کننده کنترل میشود.
زمانی که Ecoli در محیط فاقد قند لاکتوز قرار بگیرد سنتز mRNA مربوط به اپرون lac سرکوب میشود تا سلول انرژی خود را در تولید آنزیم هایی که برای سلول سودی ندارند هدر نکند.
در شرایطی که باکتری در محیط حاوی لاکتوز و گلوکز باشد به طور ترجیحی گلوکز را متابولیزه می کند.و تنها زمانی با سرعت زیاد لاکتوز وارد مسیرهای متابولیسمی میشود که لاکتوز در محیط به مقادیر زیاد وجود داشته باشد ولی گلوکز نباشد. رونویسی از اپران لک تحت شرایط مختلف به وسیله سرکوب گر لک و پروتئین کاتابولیکی (CAP) که هر یک به توالی خاصی در ناحیه کنترل رونویسی ژن لک که به ترتیب اپراتور و جایگاه CAPنامیده میشوند،متصل و کنترل میشود.
آنزیم بتا گالاکتوزیداز اولین ژن اپران لک است که در شرایط فقدان لاکتوز به دلیل اتصال سرکوبگر لک به منطقه خاص خود، باعث کاهش رونویسی اپران لک میشود.که از طریق مهار،فرآیند آغاز صورت میگیرد.
جمع بندی مبحث تنظیم بیان پروکاریوت ها :
در حضور گلوکز : اتصال سرکوبگر به اپراتور :سرعت رونویسی پایین و تنظیم منفی.
زمان کمبود گلوکز و افزایش لاکتوز : تنظیم منفی از نوع فقدان سرکوبگر.
کمبود شدید گلوکز : تنظیم مثبت از نوع حضور فعال کنند.
