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原核生物はどのように遺伝子発現を制御しますか?

細菌や古細菌などの原核生物は、遺伝子発現を制御するための洗練されたメカニズムを進化させ、絶えず変化する環境に適応できるようにしました。規制のための戦略は、主に転写制御を中心に展開しています 、つまり、DNAをRNAにコピーするプロセスを調節します。これは、遺伝子発現の最初のステップです。

原核生物が遺伝子発現を制御する方法の内訳は次のとおりです。

1。オペロン:

- 原核生物遺伝子はしばしばオペロンに組織されます 、単一のmRNA分子として転写される機能的に関連する遺伝子のグループです。これにより、特定の代謝経路に関与する複数の遺伝子の調整された調節が可能になります。

- 最も有名な例は、 lacオペロンです 、大腸菌の乳糖の分解を制御します。

2。転写抑制因子:

- リプレッサータンパク質 演算子と呼ばれる特定のDNA配列に結合します 、遺伝子またはオペロンの開始近くに位置しています。

- リプレッサーの結合により、RNAポリメラーゼが遺伝子の転写をブロックし、効果的にオフにします。

- リプレッサーは、多くの場合、インデューサーによって規制されます (リプレッサーに結合してオペレーターから放出し、転写を許可する分子)またはコアプレス因子 (リプレッサーに結合し、オペレーターに対するその親和性を高める分子、転写を阻害します)。

3。転写活性化因子:

- 活性化タンパク質 アクティベーター結合部位と呼ばれる特定のDNA配列に結合します 、遺伝子の近くまたは遠くに配置できます。

- 活性化因子の結合は、RNAポリメラーゼがプロモーターに結合して転写を開始する能力を高めます。

- アクティベーターは、多くの場合、インデューサーによって調節されます (活性化因子に結合し、DNAに対するその親和性を高め、転写を促進する分子)または共活性化因子 (アクティベーターと相互作用し、DNAに結合するのを助ける分子)。

4。シグマ要因:

- sigma因子 RNAポリメラーゼと関連し、特定のプロモーター配列を認識して結合するのに役立つタンパク質です。

- さまざまなSigma因子が異なる環境条件下で発現し、細胞がこれらの条件で生存に必要な遺伝子を優先的に転写できるようにします。

5。減衰:

- 減衰とは、転写中に発生する遺伝子調節のメカニズムであり、遺伝子全体が転写される前にプロセスが早期に終了します。

- このメカニズムは、しばしばアミノ酸生合成に関与する遺伝子を調節し、アミノ酸が豊富なときに細胞を産生産生をシャットダウンできるようにします。

6。リボススイッチ:

- riboswitches 低分子に直接結合し、その構造を変化させ、遺伝子の発現に影響を与える調節RNA要素です。

- 転写または翻訳を促進または阻害することができます。

7。小さなRNA(SRNA):

- 小さなRNA(SRNA) 塩基とmRNAと組み合わせて遺伝子発現を調節できる短いRNA分子です。

- 翻訳をブロックするか、ターゲットmRNAの分解を促進することができます。

要約すると、原核生物の遺伝子調節は、さまざまなメカニズムを含む複雑なプロセスです。これらのメカニズムにより、原核生物は環境の変化に応じて遺伝子発現を微調整し、多様な条件で生き残り、繁栄できるようにします。

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