Βιολογία Θετικών Σπουδών Γ' Λυκείου

145

Βιολογία Θετικών Σπουδών –

Εκδόσεις ΜΠΑΧΑΡΑΚΗ

πρωτεϊνοσύνθεση ξεκινάει πλέον από το 3

κωδικόνιο, το οποίο επίσης είναι

κωδικόνιο έναρξης δηλαδή

ATG.

Οι γονιδιακές μεταλλάξεις αντικατάστασης βάσης μπορεί να προκληθούν είτε

από λάθη που γίνονται κατά την αντιγραφή του DNA είτε από παράγοντες του

περιβάλλοντος, που ονομάζονται μεταλλαξογόνοι

Δ5.

Στο οπερόνιο της λακτόζης περιλαμβάνονται εκτός από τα γονίδια που

κωδικοποιούν τα ένζυμα που διασπούν τη λακτόζη σε γλυκόζη και γαλακτόζη,

που ονομάζονται δομικά, και αλληλουχίες DNA που ρυθμίζουν τη μεταγραφή

τους. Οι αλληλουχίες αυτές που βρίσκονται μπροστά από τα δομικά γονίδια

είναι κατά σειρά ένα ρυθμιστικό γονίδιο, ο υποκινητής

και ο χειριστής

Το οπερόνιο της λακτόζης δε μεταγράφεται ούτε μεταφράζεται, όταν

απουσιάζει από το θρεπτικό υλικό η λακτόζη. Τότε λέμε ότι τα γονίδια που το

αποτελούν βρίσκονται υπό καταστολή. Πώς επιτυγχάνεται η καταστολή; Δύο

είναι τα ρυθμιστικά μόρια: μια αλληλουχία DNA, που ονομάζεται χειριστής και

βρίσκεται μεταξύ του υποκινητή και του πρώτου γονιδίου, και μια ρυθμιστική

πρωτεΐνη

καταστολέας. Όταν απουσιάζει η λακτόζη ο καταστολέας

προσδένεται ισχυρά στο χειριστή και εμποδίζει την RNA πολυμεράση να

αρχίσει τη μεταγραφή των γονιδίων του οπερονίου. Ο καταστολέας

κωδικοποιείται από ένα ρυθμιστικό γονίδιο, που βρίσκεται μπροστά από τον

υποκινητή. Το ρυθμιστικό γονίδιο μεταγράφεται συνεχώς και παράγει λίγα

μόρια του καταστολέα. Τα μόρια αυτά προσδένονται συνεχώς στο χειριστή.

Όταν στο θρεπτικό υλικό υπάρχει

μόνο λακτόζη, τότε ο ίδιος ο δισακχαρίτης

προσδένεται στον καταστολέα και δεν του επιτρέπει να προσδεθεί στο

χειριστή. Τότε η RNA πολυμεράση είναι ελεύθερη να αρχίσει τη μεταγραφή.

Εφόσον ο αριθμός των βάσεων που προστέθηκαν μεταξύ του 3

ου

και του 4

ου

κωδικονίου είναι διαφορετικός του τρία ή πολλαπλασίων του, τότε η

αλληλουχία των αμινοξέων δεν εμφανίζει πλέον πολλές ομοιότητες με την

αρχική. Επομένως η πρωτεΐνη που θα παράγεται δε θα έχει τη λειτουργικότητα

της πρωτεΐνης καταστολέα και δε θα συνδέεται πλέον ούτε με το χειριστή,

ούτε με τη λακτόζη.

Συνεπώς απουσία λακτόζης ο καταστολέας δε θα συνδέεται με το χειριστή και

τα τρία δομικά γονίδια θα εκφράζονται χωρίς λόγο. Έτσι το βακτήριο θα

παράγει άσκοπα τα τρία ένζυμα που διασπούν τη λακτόζη σε γλυκόζη και

γαλακτόζη. Δηλαδή θα καταναλώνει άσκοπα σημαντικά ποσά ενέργεια κάτι

που μπορεί να επηρεάσει την επιβίωσή του.