Was macht das Lac-Operon?
Das Lactose-Operon, kurz lac-Operon, ist ein Operon (eine Funktionseinheit der Desoxyribonukleinsäure), das in Bakterien für Import und Abbau von Lactose eine wichtige Rolle spielt. Das lac-Operon, am Beispiel des Darmbakteriums Escherichia coli, ist eines der klassischen Modellsysteme der Genregulation.
Wie wird der lac-Operon reguliert?
Das lac-Operon wird sowohl negativ durch einen Repressor, als auch positiv durch CAP reguliert. Diese beiden Regulationen bewirken, dass Lactose erst dann, wenn es keine effizientere Alternative gibt, verstoffwechselt werden kann. Die negative Regulation des lac-Operons erfolgt durch einen lac-Repressor (LacI).
Was ist das Operon Modell?
Bei der Genregulation von Prokaryoten spricht man vom Operon-Modell. Zentrale Teile dieses Modells sind das Operon, bestehend aus Promotor, Operator und Strukturgenen, und der Repressor, der vom Regulatorgen codiert wird. Der Repressor kann an den Operator binden und somit die Transkription der Strukturgene verhindern.
Was passiert wenn der Repressor aktiv ist?
Das Regulatorgen für das lac-Operon codiert, wenn keine Laktose vorhanden ist, für einen aktiven Repressor. Dieser bindet an den Operator innerhalb des Operons und blockiert den Weg für die RNA-Polymerase, die eigentlich die Strukturgene ablesen und in mRNA umschreiben würde.
Was gehört zum Operon?
Die funktionelle Einheit eines Operons besteht aus Promotor, Operator(en) und mehreren (Struktur-)Genen, die für Proteine mit typischerweise verwandten Funktionen codieren.
Wo binden Transkriptionsfaktoren?
Allgemeine Transkriptionsfaktoren binden an bestimmte Sequenzen in der Starterregion (Promotorregion) eines Gens. Erst durch diese Bindung an den Promotor kann sich dort das Enzym RNA-Polymerase anlagern, welches die genetische Information der DNA in mRNA umschreibt (Transkription).
Wie wurde das Operon-Modell entwickelt?
Geschichte [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] 1961 wurde von den französischen Wissenschaftlern François Jacob und Jacques Monod das Operon -Modell der Genregulation anhand des lac -Operons von Escherichia coli entwickelt. Für diese Arbeiten erhielten sie 1965 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.
Welche Gene sind verantwortlich für den Abbau der Lactose?
Nun kommen die drei Strukturgene lac Z, lac Y und lac A. Diese drei Gene enthalten die Informationen zur Herstellung von Enzymen, die für den Abbau der Lactose verantwortlich sind. Das lac-Z-Gen ist für das Enzym ß-Galactosidase verantwortlich, welches Lactose in seine beiden Bestandteile Glucose und Galactose spaltet.
Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit einer Lactose-Konzentration bei einem Repressor?
Die Wahrscheinlichkeit, einen mit Lactose besetzten Repressor anzutreffen, wird geringer, wenn die Lactose-Konzentration sinkt. Je mehr Lactose also abgebaut wird, desto unwahrscheinlicher ist es, dass ein Repressor Lactose in seinem allosterischen Zentrum sitzen hat.
Was ist die negative Regulation von Lactose?
Diese drei Regulationen bewirken, dass Lactose erst dann, wenn es keine effizientere Alternative gibt, verstoffwechselt werden kann. Die negative Regulation des lac -Operons erfolgt auf Transkriptionsebene durch den Lac- Repressor.