من آليات التحكم في النشاط الإنزيمي enzyme activity هي
ببساطة عدم صنع الإنزيم (أو أي
بروتين آخر بشكل
عام) عندما لا تكون هناك حاجة إليه.
لأن النسخ transcription هي الخطوة الأولى المؤدية إلى تصنيع البروتين
في الخلايا، طريقة أخرى للتحكم فيما هي البروتينات والإنزيمات الموجودة في الخلايا
البكتيرية والأركية هو تنظيم
الآليات التي تحفز ("تشغل") أو تقمع ("توقف") نسخ جين
gene أو مجموعة
من الجينات.
في عام 1961، اقترح عالمان من معهد باستور Pasteur
Institute، فرانسوا جاكوب Françoise Jacob وجاك مونو Jacques Monod، هذه الآلية للتحكم في تخليق
البروتين. اقترحا أن قطع segments من DNA البكتيري تنتظم في وحدات وظيفية functional units تسمى أوبيرونات operons. بحوثهم الرائدة إلى جانب
الدراسات الحديثة تشير إلى أن كل أوبيرون يتكون من عنقود cluster من الجينات التركيبية structural
genes التي توفر الشفرات الوراثية genetic codes للبروتينات غالبا
له وظائف مترادفة أيضياً metabolically. بهذه الطريقة، يمكن أن
تتشارك الخلايا البكتيرية والأركية تنظيم الجينات الضرورية في
نفس المسار الوظيفي أو الأيضي functional or metabolic pathway. المجاور للجينات التركيبية هو المشغل operator، الذي هو تسلسل من القواعد
sequence of bases تتحكم في تعبير expression (نسخ) الجينات التركيبية.
بجانب المشغل يأتي المحفزة promoter، والتي تمثل تسلسل من القواعد يرتبط فيها إنزيم RNA
polymerase
لبدء نسخ الجينات التركيبية. جزء مهم أيضا، ولكنه ليس جزءا من الاوبيرون هو الجين التنظيمي البعيد distant
regulatory gene الذي يشفر للبروتين
الكابت repressor protein.
في نموذج الاوبيرون operon model، يرتبط البروتين الكابت
بالمشغل. يمنع الإرتباط RNA polymerase من التحرك أسفل
الاوبيرون وبالتالي لا يمكن نسخ الجينات التركيبية.
هذا
يسمى التحكم السلبي negative
control في تخليق البروتين لأن البروتين الكابت يثبط أو "يوقف"
النسخ الجيني داخل الاوبيرون. عندما يمنع الكابت repressor بطريقة ما من الإرتباط بالمشغل، إنزيم RNA polymerase له إبحار واضح وينسخ الجينات التركيبية،
والتي بعد ذلك تترجم إلى عديد الببتيدات النهائية.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق