Jaká je funkce lac represorového systému u E. coli?

Lac represorový systém v E. coli je klasickým příkladem genové regulace u prokaryot. Hraje klíčovou roli v řízení exprese genů zapojených do metabolismu laktózy. Systém lac represor slouží především dvěma hlavním funkcím:

1. Negativní regulace lac Operon:

Lac represorový systém vykonává negativní regulaci nad lac operonem, který se skládá z několika genů nezbytných pro využití laktózy. Lac represorový protein se váže na specifickou sekvenci DNA známou jako lac operátor, umístěnou těsně před promotorovou oblastí lac operonu. Tato vazba zabraňuje RNA polymeráze přepisovat geny lac, čímž brání syntéze enzymů potřebných pro metabolismus laktózy.

2. Indukovatelná exprese v reakci na dostupnost laktózy:

Lac represorový systém umožňuje indukovatelnou expresi lac genů v reakci na přítomnost laktózy. Když laktóza chybí, lac represor se pevně váže na lac operátor a účinně potlačuje transkripci lac genů. Pokud je však přítomna laktóza, působí jako induktor. Laktóza se váže na lac represor, což způsobuje konformační změnu, která snižuje její afinitu k operátorovi. To umožňuje RNA polymeráze vázat a přepisovat lac geny, což vede k produkci enzymů nezbytných pro metabolismus laktózy.

Systém lac repressor zajišťuje efektivní využití laktózy jako zdroje uhlíku E. coli. Když je laktóza vzácná nebo chybí, jsou lac geny potlačeny, čímž se šetří buněčné zdroje. Po dostupnosti laktózy je lac represor inaktivován, což buňce umožňuje rychle produkovat potřebné enzymy pro metabolizaci laktózy.

Stručně řečeno, lac represorový systém v E. coli funguje jako negativní regulátor lac operonu, který umožňuje indukovatelnou expresi genů zapojených do metabolismu laktózy. Zajišťuje koordinovanou regulaci genové exprese v reakci na změny podmínek prostředí, což E. coli umožňuje odpovídajícím způsobem se přizpůsobit a optimalizovat svůj metabolismus.