Транскрипция и трансляция прокариотических оперонов

Я прохожу курс молекулярной генетики, и сейчас мы обсуждаем прокариотические опероны. Когда я был студентом, оперон lacZ часто приходил мне в голову в качестве примера для обучения регуляторному контролю транскрипции, и основное внимание всегда уделялось определению того, транскрибируется ли оперон при определенных условиях (мутации, питательные вещества и т. д.). Я не помню большого обсуждения того, что происходит после транскрипции. Однако сегодня я заметил то, чего никогда раньше не замечал: три гена оперона lacZ транскрибируются одновременно в одном и том же транскрипте — не знаю, как я упустил это раньше!

Мой вопрос в том, что происходит после транскрипции. Очевидно, есть 3 белковых продукта. Как эти продукты получены из стенограммы? Разделен ли транскрипт на 3 части, или одна рибосома транслирует все 3 белка с одного субстрата транскрипта, или рибосомы одновременно транслируют один белок с одного субстрата транскрипта? Где я могу найти соответствующую литературу, разъясняющую процесс перевода?

Ответы (1)

Как вы указали, ген-репрессор lacI транскрибируется в виде одной мРНК, а три структурных гена: lacZ, lacY и lacA транскрибируются в одну полицистронную мРНК. Две мРНК транслируются независимо друг от друга.

Полицисронная мРНК не распадается на части. Скорее, он транслируется рибосомами (как минимум тремя, объяснение ниже), в результате чего образуются три отдельных белка.

введите описание изображения здесь

Как с одной мРНК транслируются три белковых продукта? Полицистронная ДНК состоит из промотора (Plac), который обеспечивает инициацию транскрипции, и трех открытых рамок считывания (ORF) для lacZ, lacY и lacA. Выше каждой ORF расположены сайты связывания рибосом (RBS). Трансляция инициируется связыванием рибосомы как с RBS, так и со стартовым кодоном. Таким образом, несколько рибосом могут связываться выше трех ORF, что приводит к образованию трех белков.

Литература по трансляции полицистронной РНК у прокариот не очень обширна, главным образом потому, что условием, необходимым для трансляции, является RBS, а для полицистронной трансляции нет ничего специфического. Краткий обзор по этому вопросу можно найти в нескольких местах, я рекомендую следующее:

  1. Ральстон, А. (2008) Опероны и регуляция прокариотических генов. Образование в области природы
  2. От генов к геномам: концепции и приложения технологии ДНК
  3. Молекулярно-клеточная биология
  4. Анализ генов и геномов
Транскрипция и трансляция прокариотических оперонов
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v