• Екзогенні хвороби виникають внаслідок впливу на організм зовнішніх причин, які порушують процеси життєдіяльності клітин і тканин організму. Сюди належать інфекційні, професійні та інші.

• Ендогенні – причина порушень життєдіяльності приховується в самих клітинах організму, в їх генетичному апараті

• Мультифакторіальні – мають багато причинний характер, залежать від складних спадково-детермінованих особливостей обміну речовин в організмі(спадкової схильності) і, водночас від зовнішніх умов, які можуть відігравати важливу роль провокуючих або гальмуючих факторів.

• 45. Регуляція активності генів. Регуляція транскрипції. Поняття оперону.

Вивчення регуляції генної активності (експресії) у прокаріотів призвело французьких мікробіологів Ф. Жакоба і Ж. Моно до створення (1961) опероном моделі регуляції транскрипції. Оперон - це тісно пов'язана послідовність структурних генів, що визначають синтез групи білків, які беруть участь у одного ланцюга біохімічних перетворень. Наприклад, це можуть бути гени, які детермінують синтез ферментів, що беруть участь у метаболізмі якої-небудь речовини або в синтезі якогось компонента клітини. Опероном модель регуляції експресії генів передбачає наявність єдиної системи регуляції у таких об'єднаних в один оперон структурних генів, що мають загальний промотор та оператор. Особливістю прокариот є транскрибування мРНК з усіх структурних генів оперона у вигляді одного поліцістронной транскрипта, з якого надалі синтезуються окремі пептиди. Прикладом участі генетичних і негенетических факторів у регуляції експресії генів у прокаріотів може служити функціонування лактозного оперона у кишкової палички Е. coli. При відсутності в середовищі, на якій вирощуються бактерії, цукру лактози активний білок-репрессор, синтезується геном-регулятором (I), взаємодіє з оператором (О), перешкоджаючи з'єднанню РНК-полімерази з промотором (Р) і транскрипції структурних генів Z, Y, А. Поява в середовищі лактози інактивує репресор, він не з'єднується з оператором, РНК-полімераза взаємодіє з промотором і здійснює транскрипцію поліцістронной мРНК. Остання забезпечує синтез відразу всіх ферментів, що беруть участь у метаболізмі лактози.

Регуляція процесу транскрипції

Виходячи з можливості управління синтезом білкових посередників на етапі транскрипції, їх можна розділити на три основні групи:

1) конститутивні білки, синтез яких не залежить від наявності субстратів та продуктів;

2) індуцибельних білки - їх синтез прискорюється в присутності субстратів;

3) репрессібельние білки, синтез яких пригнічується надлишком кінцевого продукту даного метаболічного шляху.

Велику роль у регуляції транскрипції грає так звана катаболітная репресія, яка проявляється в діауксіі в процесі росту бактерій. Феномен діауксіі виявляється, коли в середовищі присутні два субстрату, причому ферменти, що здійснюють катаболізм одного з них, індуцибельних, а ферменти, що здійснюють катаболізм іншого, конститутивні. У цьому випадку спочатку споживається тільки глюкоза, тоді як індукція лактозна ферментів не відбувається до тих пір, поки не буде спожита основна частина глюкози. Це відбивається в тимчасовому уповільненні зростання культури на той період, який необхідний для індукції та синтезу р-галактозидази. Таким чином, незважаючи на присутність у середовищі індуктора, альтернативний субстрат перешкоджає індукції.

Ще одним прикладом позитивної регуляції процесу транскрипції є регулювання за участю генів - «енхансери». Раніше вважали, що цей тип регулювання характерний тільки для еукаріот. Але останнім часом формально подібні механізми виявлені і у прокаріотів.

Особливість генів - «енхансери» в тому, що вони виявляють свою стимулюючу активність незалежно від орієнтації і розташування щодо активованого гена: можуть перебувати перед геном, за ним і навіть усередині нього.

Продуктами генів - «енхансери» є білки з молекулярною масою 25-30 кДа, здатні зв'язуватися з промоторної областю. Як правило, така система двокомпонентних і включає «сигнальний» білок, здатний «почувати» зміну умов навколишнього середовища і стимулювати синтез іншого білка - «активатора», який і запускає транскрипцію шуканого білкового посередника.

Перераховані механізми регуляції транскрипції на стадії ініціації досить швидко реагують на зміну зовнішніх умов, проте управляють роботою одного або невеликого числа Оперон в кожен момент часу.

Оперон — функціональна одиниця організації генетичного матеріалу прокаріотів (бактерій та архей), в якій цистрони (гени, одиниці транскрипції), що кодують спільно або послідовно працюючі білки, об'єднуються під одним (або кількома) промоторами. Така функціональна організація дозволяє ефективніше регулювати експресію цих генів.

Концепція оперону була запропонована в 1961 році французькими вченими Франсуа Жакобом і Жаком Моно, за що вони отримали Нобелівську премію в 1965 році.

Різноманіття і структура

Оперони за кількістю цистронов класифікують на моно-, оліго- і поліцистронні, що містять, відповідно, тільки один, кілька або багато цистронів (генів).

Характерним прикладом оперонної організації геному прокаріотів є лактозний оперон.