Экспрессия генов

МОДЕЛЬ ОПЕРОНА 
Оперон — это тесно связанная последовательность структурных ге-
нов, определяющих синтез белков, которые участвуют в одной цепи био-
химических преобразований.
Например, это могут быть гены, которые детерминируют синтез фер-
ментов, участвующих в метаболизме какого-либо вещества или в синтезе ка-
кого-либо компонента клетки. Оперонная модель регуляции экспрессии ге-
нов предполагает наличие единой системы регуляции у таких объединенных 
в один оперон структурных генов, имеющих общий промотор и оператор. 
Особенностью прокариот является транскрибирование мРНК со всех 
структурных генов оперона в виде одного полицистронного транскрипта, с 
которого в дальнейшем синтезируются отдельные пептиды. 
Примером участия генетических и негенетических факторов в регуля-
ции экспрессии генов у прокариот может служить функционирование лак-
тозного оперона у кишечной палочки E. сoli. При отсутствии в среде, на 
которой выращиваются бактерии, сахара лактозы активный белок-
репрессор, синтезируемый геном-регулятором (I), взаимодействует с опе-
ратором (О), препятствуя соединению РНК-полимеразы с промотором (Р) 
и транскрипции структурных генов Z, Y, A. Появление в среде лактозы 
инактивирует репрессор, он не соединяется с оператором, РНК-полимераза 
взаимодействует с промотором и осуществляет транскрипцию полицис-
тронной мРНК. Последняя обеспечивает синтез сразу всех ферментов, уча-
ствующих в метаболизме лактозы. Уменьшение содержания лактозы в ре-
зультате ее ферментативного расщепления приводит к восстановлению 
способности репрессора соединяться с операторами прекращения транс-
крипции генов Z, Y, A (рисунок 1). 
Таким образом, регуляция экспрессии генов, организованных у про-
кариот в опероны, является координированной. Синтез полицистронной 
мРНК обеспечивает одинаковый уровень синтеза всех ферментов, участ-
вующих в биохимическом процессе. 
I 
 
САР-белок 
P 
О 
Z 
Y 
A 
Т