Прокариоттардағы гендер экспрессиясын реттелу.

Белоктың құрылымы және информация құрылымдық гендерде жазылған. Бір хромасоманың бойында қатар орналасқан гендер тіркес гендер деп аталады. Бұл гендердің активтілігі басқа бір реттеуші геннің бақылауында болды. Реттеуші белоктың бақылауына сай белок ферменттері қажет кезде ғана синтезделіп қажетсіз уақытта синтезделмейді. Реттеуші ген құрылымдық геннен қашытықта орналасқан. Реттеуші генде құрылымдық геннің жұмысына кедергі болатын репрессор белогі туралы информация сақталады. Репрессор белогі құрылымдық генге оператор гені арқылы әсер етеді. Яғни құрылымдық геннің іске қосылуы мен тоқтатылуы оператор гені арқылы жүзеге асырылады. Барлық құрылымдық гендерді оператор генімен қосып оперон деп атайды. Репрессор белогі 2 түрлі болады: активті және активті емес. Егер ол активтенген болса оператор генімен қосылып құрылымдық геннің жұмысын тоқтатады. Бұл кезде транскрипция жүрмейді. Полипептидтік синтезі тоқтап оперон істен шығады. Ал егер репрессор белогі активсізденсе оператор гені одан босап, оперон іске қосылады да құрылымдық гендерде транскрипцияжүріп и-РНҚ сәйкес, рибосомаларда полипептидтік тізбек синтезделе бастайды. Репрессордың 2 участігі бар: оның біреуіне индуктор байланысады, ал екіншісі операторға жалғану үшін қажет. Жакоб және Моно ұсынған оперон болжамына енгізілген толықтырулар бойыншаоператор және реттеуші гендердің арасында промотр орналасқан. Промотордың қызметі транскрипциясының басталатын жерін көрсетеді және промотордың құрамына байланысты. ДНҚ-ның қай тізбегі и-РНҚ түзілу үшін матрица болатының анықтайды.

Прокариоттарда гендер активтілігінің реттелуі

Прокариоттар негізінде зерттелініп, анықталған гендердің экспрессиялануының реттелуіні оперондық механизмі эукариоттарға да тән. Тек, эукариоттардың айырмашылығы, көп жасушалы ағзаларда әр түрлі жасушалар бірдей және түрліше ақуыздарды синтездейді. Яғни эукариоттардың гендері екі топқа бөлінеді:

1. бір жасушаның түпкілікті, әмбебапты тіршілік қызметін қамтамасыз ететін, яғни барлық жасушалар типінде кездесетін, гендер. Оларды «тұрмыстық» гендер деп атайды, оларсыз кез келген жасушаның тіршілігі мүмкін емес;

2. жасушаның ереше қызметтерін қамтамасыз ететін және тек жасушаларда ғана тән кейбір жасушаларда ғана актив болатын гендер. Оларды «молшылық» гендері деп атайды.

Транскрипциялық бақылаудың екі түрі бар негативті және позитивті.

Ген активтілігін негативті бақылау жасушада геннің транскрипциясын тоқтататын арнайы факторлар – ингибиторлардың болуына негізделген. Жасушада сонымен қатар транскрипцияның басталуына мүмкіндік беріп, ингибиторларға қарсы әрекет көрсететін индуктор-факторлар болады.

Ген активтілігі позитивті бақылау, промоторды активтендіріп, транскрипцияны бастайтын эффекторлық белок молекулалары мен геннің әрекеттесуіне байланысты.

І. Негативті бақылау

Индукцияланатын жүйелер (индукцияланатын оперондар). Бұл жүйелерде индукцияланатын ферменттердіің синтезі жасушаны қоршаған ортада индуктор деп аталатын арнайы зат-субстрат бар кезде ғана жүреді. Өйткені ферменттер осы субстратты ыдырату тиіс.

Құрылымдық немесе структуралық гендердің транскрипциясы оператор генінің бақылауында болады. Ал оператор құрылымдық гендерге басқа реттеуші ген-репрессор гені арқылы әсер етеді. Репрессор генінен транскрипция нәтижесінде репрессор белогы синтезделеді. Репрессор гені оперонның құрамына кірмейді.

Оперондағы құрылымдық гендердің ерекшелігі – олар оперонда қатарласа орналасқан кластерлік гендерді құрайды. Ол кластерлік гендерден тұтас бір ғана полицистронды РНҚ тұзіледі. Полицистронды РНҚ-дан трансляция нәтижесінде жалпы қызмет атқаратын бірнеше белок-ферменттер синтезделеді.