Concentrația multor proteine în celulă este variabilă și variază în funcție de starea celulei și de condițiile externe. Aceasta are loc ca urmare a reglării ratelor de sinteză și descompunere a proteinelor.
În celulele de mamifere, există două tipuri de reglare a biosintezei proteinelor:
- Pe termen scurt. Oferă o adaptare a organismului la schimbările în mediu;
- lung, stabil. care determină diferențierea celulelor și compoziția diferitelor proteine ale organelor și țesuturilor.
Reglarea la nivelul transcrierii (formarea transcripției primare) este cel mai comun mecanism pentru reglarea sintezei proteinelor.
Există două forme de reglementare - inducerea sintezei (reglementarea pozitivă) și reprimarea sintezei (reglementare negativă).
Conceptele de inducție și reprimare sugerează o schimbare în rata de sinteză a proteinei față de nivelul bazal. Sinteza în starea bazală este numită sinteză constitutivă.
Dacă rata de sinteză a proteinei constitutive este ridicată, atunci proteina este reglată de mecanismul de represiune a sintezei și invers - la o rată bazală scăzută există o inducere a sintezei.
În aparatul genetic al celulei există operone - segmente de ADN care conțin genele structurale ale unor proteine (cistroni) și regiuni de reglare.
Citirea codului genetic începe cu promotorul. situată lângă operatorul de gene. Operatorul de gene este situat la capătul extrem al genei structurale. Se inhibă sau se permite replicarea ARNm pe ADN.
Operonul este controlat de regulatorul de gena. Proteina represorală leagă operonul și gena de regulator. Represorul este format în ribozomii de nuclee de pe mRNA sintetizat pe regulatorul de genă. Ea formează un complex cu operatorul de genă și blochează sinteza ARNm și, în consecință, a proteinei. Represorul se poate lega de substanțe moleculare mici - inductori sau efectoare. După aceea, își pierde capacitatea de a se lega la operatorul de genă, operatorul genelor iese din controlul regulatorului de gene și începe sinteza ARNm. Aceasta este inducerea sintezei (Figura 6).
Există, de asemenea, un efect de represiune a enzimelor. când concentrația de enzime în celule scade cu creșterea conținutului produselor finale din lanțul de reacție de sinteză (Figura 7). În acest caz, represorul este sintetizat într-o formă inactivă și dobândește capacitatea de a suprima activitatea operatorului-gene după formarea complexului cu produsul sintezei (corepressor).
Fig. 6. Reglarea sintezei proteinelor prin inducție.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: