Spetsifik fermentlar

11.1. Oqsil biosintezining boshqarilishi

Turli xil oqsil va fermentlar miqdori tirik hujayralarda optimal nisbatda mavjuddir. Bu oqsil biosintezini boshqarilishi natijasida amalga oshiriladi. Turli xil oqsillarni sintezlash qobiliyatiga tirik organizm hujayralari ega.

Doimiy tezlikda sintezlanadigan oqsillar – konstitutivli, sintezlanayotganda tezlikning turli sharoitda birdaniga o’zgarishi – adaptiv yoki indusibel oqsillar deyiladi. Konstitutiv oqsillar (fermentlar ham) hujayrada doimiy miqdorda, talab qay darajada bo’lishidan qattiy nazar uchraydi. Indusibel (adaptiv) oqsil molekulasi miqdori katta ko’rsatkichga ega bo’ladi. Konstitutiv oqsillarning sintezi boshqarilmaydi, indusibelli oqsillar sintezi esa aksincha nozik boshqariladi.

Oqsil biosintezini stimullanishi uning miqdorini oshishi bilan kuzatilsa – induktsiya, oqsil sintezining susayishi repressiya deyiladi. Hujayralarda shunday moddalar borki ular organizm yoki hujayra ichki metabolizm haqida (signal) belgi beradi. Bu moddalar oqsil sintezini borishi yoki to’xtashini bildiradi. Prokariotlarda bunday moddalar hujayraga tushuvchi oziq moddalar, metabolitlar va ba’zi hujayra ichki boshqaruvchilar (siklik nukleotidlar) bo’lishi mumkin. Ko’p hujayralilarda, ayniqsa murakkab tuzilganida oqsil sintezining avtonom hujayraning ichki va tashqi boshqaruvchilari bor.

Oqsil sintezining boshqarilish gipotezasi bakteriya hujayralarida fermentlarning induksiya va repressiyasini o’rganishga asoslangan. Bakteriyalarning o’sayotgan muhitiga substrat qo’shilsa, shu substratga ta’sir etuvchi fermentlarning induktiv hosil bo’lishi isbotlangan. Ma’lum fermentativ reaktsiyaning oxirgi mahsulotlari muhitga qo’shilishi, ferment miqdorini kamaytiradi. Reaktsiya mahsulotlari ta’sirida fermentlar miqdorining kamayishi repressiyaga olib keladi.


11.2. Prokariotlarda oqsillar biosintezining boshqarilishi

O qsil biosintezining boshqarilish sxemasini birinchi bo’lib mikroorganizm-larda 1961 yilda fransuz olimi Jakob va Mono lar taklif qilgan.

Jakob va Mono tomonidan fermentlarning induksiya va repressiyasining 50 yillar ohirida genetik mexanizmlari o’rganilgan. Oqsil biosintezining boshqarilishi ichak tayoqchasining laktozali operoni misolida keltirilgan. Oqsil biosintezini bakteriyalardagi turli transkriptonlar (operonlar) ning faolligini nazorat qilib boshqariladi. Bunday boshqarilishning mexanizmi quyidagicha ko’rinishda boladi. Bakteriyalardagi oqsil guruhi – repressor deyiladi, u turli operonlarning transkriptsiyasini nazorat qiladi. DNK ning ma’lum bir qismi repressor strukturasini belgilab gen-regulyator yoki sistron-regulyator deb nomlanadi. U promotor bilan yonma-yon joylashmasdan balki xromasomali DNK bakterisining boshqa qismida joylashgan bo’ladi. DNK molekulasida R-regulyator, P-promator, O-operator, S-struktur genlar va T-terminatordan iborat. Oqsil biosintezining boshqarilishi 3 ta asosiy gen orqali boshqariladi.