Das kannst du dir als die Umkehrung der Substratinduktion vorstellen. Eine Genregulation durch Produktrepression kannst du beispielsweise beim trp-Operon finden. Lac-Operon (Substratinduktion) im Video zur Stelle im Video springen (01:41)
Am Beispiel des Lactose-Operons ( Lac-Operons) im Bakterium E. coli kannst du sehen, wie die Genregulation durch Substratinduktion funktioniert. In den Bakterien ist das Lactose Operon für den Abbau des Milchzuckers ( Lactose) verantwortlich. Die Strukturgene produzieren ein Enzym, das die Lactose abbaut. Abhängig von der Konzentration sind die Gene dafür entweder an- oder ausgeschaltet. Dafür unterscheidest du die Fälle:
Keine Lactose vorhanden
Lactose vorhanden
Lac-Operon: Keine Lactose vorhanden
Ist keine Lactose vorhanden, muss die Zelle kein Enzym zur Spaltung herstellen. Das Regulatorgen produziert einen aktiven Repressor. Endprodukt-Hemmung - Kompaktlexikon der Biologie. Dieser bindet an den Operator und verhindert so die Genexpression. Das liegt daran, dass die Bindung an den Operator die RNA-Polymerase
daran hindert, den DNA-Strang abzulesen.
Endprodukt-Hemmung - Kompaktlexikon Der Biologie
So wird kein Lactose-abbauendes Enzym hergestellt. lac Operon ohne Lactose
Lac-Operon: Lactose vorhanden
Ist Lactose vorhanden, muss die Zelle das Enzym zur Spaltung herstellen. Der Repressor wird jetzt durch die Lactose inaktiviert. Das passiert, indem die Lactose an die zweite Bindestelle des Repressors bindet. Die Bindungsstelle nennst du allosterisches Zentrum. Die Bindung des Substrats führt zu einer Änderung in der Raumstruktur des Repressors. Dadurch kann er nicht mehr an die DNA binden. Die RNA-Polymerase kann den Strang ungehindert ablesen und das Lactose abbauende Enzym herstellen. Anders ausgedrückt, induziert die Lactose die Transkription
des Enzyms. Daher bezeichnest du sie in diesem Fall auch als Induktor. Ist genügend Lactose abgebaut, wird der Repressor wieder aktiv und hemmt die Transkription. lac-Operon mit Lactose
Tryptophan-Operon (Endproduktrepression) im Video zur Stelle im Video springen (02:38)
Am Beispiel des Tryptophan-Operons (Trp-Operon) im Bakterium kannst du dir den Ablauf einer Genregulation durch Produktrepression ansehen.
Hier befinden wir uns bei der Translation, also der Herstellung von Proteinen aus der mRNA. Wie oft dieser Vorgang stattfindet, hängt von der Konzentration und der Stabilität der mRNA ab. Denn je mehr mRNA vorhanden ist und je länger ihre Lebenszeit, desto mehr Proteine können hergestellt werden. Du musst auch wissen, wie der Prozess stattfindet und durch welche Zwischenschritte die mRNA stabiler gemacht wird? Dann schau dir als nächstes unser Video zur Proteinbiosynthese
Zum Video: Proteinbiosynthese
Beliebte Inhalte aus dem Bereich
Genetik