Oqsillar biosintezini boshqarilishi

2. Prokariotlarda oqsillar biosintezining boshqarilishi. Birinchi marta mikroorganizmlarda oqsil biosintezining boshqarilish sxemasi 1961 yilda Jakob va Mono tomonidan kashf etilgan. U ichak tayoqchasining laktozali operoni ishi misolida ko`rib chiqilgan edi. Oqsil biosintezini bakteriyalardagi turli xil transkripton (operon)larning faolligini nazorat qilib boshqarish mumkin. Bunday boshqarilishning mexanizmi quyidagicha boradi. Bakteriyalarda repressorlar deb ataladigan oqsillar turi mavjud bo`lib, ular turli operonlar – transkriptsiyasini nazorat qiladilar. Repressor strukturasini belgilab beruvchi DNK ning ma’lum bir qismi gen-regulyator yoki sistron-regulyator deb ataladi. U promotor bilan yonma-yon joylashmasdan bakteriya xromatini DNK sining boshqa qismida joylashgan bo`lishi mumkin.

Hamma repressorlar operonning operator qismi bilan bog`lanadi va ma’lum mRNK ning transkriptsiyasini, ular bilan esa shu oqsilning sintezini ham blokirlashi mumkin. Operator bilan bog`lanish qobiliyati faol yoki faol bo`lmagan repressorning konformatsiyasiga bog`liq. Repressor faqat faol shaklda operator bilan kuchsiz bog` hosil qilishi va mRNK hamda oqsil sintezini blokitlashi mumkin; faol bo`lmagan shaklda u operator bilan bog`lana olmaydi. Repressorning faolligini yo`qotadigan moddalar induktorlar, ularni faol bo`lmagan holatdan faol holatga o`tkazuvchi moddalar esa – korepressorlar deb ataladi. Demak, repressor korepressor va induktor bilan bog`lanuvchi qismlarga ega. Oziq moddalar, moddalar almashinuvining oxirgi mahsulotlari kabi hujayrada oqsil biosintezinio oshirish yoki pasaytirish to`g`risidagi repressor orqali xabar beruvchi moddalar korepressorlar va induktorlar bo`lib hisoblanadi².

Induktsiya mexanizmini laktozani o`zgarishida ishtirok etuvchi 3 ta ferment (b-galaktozidaza, b-galaktozidpermeaza va b-galaktozidatsetilaza) strukturasi to`g`risida axborot tashuvchi laktoza operonining transkriptsiyasini boshqarilishi misolida ko`rib chiqamiz. Hujayraga kiradigan laktoza induktor bo`lib hisoblanadi. U laktoza operonining repressori bilan bog`lanadi va uni operator bilan bog`lana olmaydigan – faol bolmagan shaklga o`tkazadi. Buning hisobiga operator bilan bog`lanishi natijasida promotorning tutashtiruvchi qismini qisman yopgan repressor RNK-polimerazaning promotorga birikishiga va o`z navbatida transkriptsiyaga ham xalal bermaydi. Repressorlar transkriptsiya va oqsilning salbiy boshqaruvchilariga misol bo`ladi. Ammo repressor mavjud bo`lmaganda ijobiy boshqaruvchilar kerak, ular RNK-polimerazaning promotor bilan bog`lanishiga va transkriptsiya boshlanishiga yordam beradi. Laktoza operoni va glyukoza katabolizmini boshqaruvchi boshqa operonlar uchun ijobiy boshqaruvchi vazifasini sAMF bajaradi. sAMF katabolik faollovchi oqsil – KFO (BAK) deb nomlangan maxsus oqsil bilan bog`lanadi. sAMF KFO kompleksi promotorga RNK-polimeraza bog`lanadigan joyga yaqin qismiga birikadi va u struktura genlarining transkriptsiyasini boshlanishini yengillashtiradi. Ribosomalar o`sha zahotiyoq mRNK bilan bog`lanadilar va laktoza katabolizmi uchun zarur bo`lgan uchta fermentni sintez qiladilar.