Концепции современного естествознания. Биология. Анисимов А.П. - 58 стр.

далее, фермент (см. центральную догму молекулярной биологии - сегмент 22, рис. 13).
Если сахар в среде отсутствует, фермент не вырабатывается, а при добавлении сахара
активируется ген и идет синтез фермента. Но как только весь сахар будет клеткой
использован, ген перестает работать. Как клетка узнает о присутствии сахара и его
расходовании? Как оберегает свои гены от бесполезной работы и траты энергии?
Регуляция генов у бактерий, как у всех прокариот, в целом организована гораздо
проще, чем в эукариотных клетках. Оказывается, лактозный оперон у кишечной
палочки работает по принципу отрицательной обратной связи, где в роли
регуляторного «клапана» выступает особый участок оперона - оператор, а в роли
регулятора сам пищевой субстрат - лактоза (рис. 19). Лактоза, поступившая в клетку,
сама раскрывает структурный ген, используя для этого в качестве ключика
операторный участок. Исчезновение лактозы автоматически приводит к закрытию гена.
Рис. 19




       Лактозный оперон - участок молекулы ДНК - состоит из трех частей:
промотора, оператора и структурного гена. Промотор - стартовый участок гена, сюда
садится фермент РНК-полимераза, ведущий транскрипцию. Оператор - пусковой
барьер, в отсутствие лактозы закрытый специальным белком-репрессором.
Структурный ген (точнее - здесь находится цепочка, семейство генов) - основной
участок ДНК, кодирующий и производящий через иРНК нужный белок-фермент. Пока
оператор связан с белком-репрессором, полимераза не может стартовать и структурный
ген не работает, синтез фермента отсутствует (см. рис. 19 а). Когда в клетку попадает
лактоза, одна ее молекула связывается с репрессором и отнимает его от оператора.
Теперь путь полимеразе открыт, идет синтез иРНК (транскрипция) и, далее, синтез
соответствующего белка-фермента (трансляция) (рис. 19 б). Ферменты расщепляют
поступивший в клетку сахар и в последнюю очередь ту его молекулу, которая связана с