Genregulation Prokaryoten

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In diesem Video wird die Genregulation bei Prokaryoten erklärt.

Operon Modell - Genregulation bei Prokaryoten anhand von E.coli: heute fassen wir alles wichtige für's Abitur zur Genregulation bei Prokaryoten zusammen sowie zur Substratinduktion und Endproduktrepression. Wir gehen dabei auf den Begriff Operon ein, sprechen über Promotor, Operator und Strukturgene. Danach gehen wir auf die E-coli Bakterienkultur ein, erklären euch, wie sich Kulturen entwickeln, sprechen über Glukose und Laktose und kommen zum Fazit, dass Bakterien innerhalb kurzer Zeit auf Umweltveränderungen reagieren können. Außerdem erklären wir euch, was Induktion ist und wie die Genregulation bei E.coli abläuft! Wir brauchen dafür das lacY-Gen, lacZ-Gen und lacA-Ge.

Operon Modell Basics

1961 von Jacob und Monod entwickelt
beschreibt die Genregulation bei Prokaryoten auf molekularer Ebene

Prokaryoten zelluläre Lebewesen ohne Zellkern (z.B. Bakterien)

Operon

Oberbegriff für den DNA-Abschnitt aus Promotor, Operator & Strukturgenen

• Ansatz & Startpunkt für RNA-Polymerase
• Andockstelle des Repressors
• enthalten genetische Infos zur Bildung der Enzyme

E. Coli - Bakterienstruktur

Nährmedium Glukose Laktose

1. Bakterienvermehrung stoppt
   setzt nach Verzögerung wieder ein
2. nur Enzyme des Glukose - Abbaus
   
   Enzyme des Laktose-Abbaus

Fazit

Bakterien können innerhalb kurzer Zeit auf Umweltveränderungen reagieren!

Induktion

Expression der Gene wird aufgrund eines Signals aus der Umwelt erhöht.

E. Coli - Genregulation

• lacY-Gen
  codiert die Laktose-Permease, die Laktose in Zellen transportiert
• lacZ-Gen
  codiert ß-Galactosidase, sie spaltet Laktose in Galactose und Glukose
• lacA-Gen
  codiert ein ß-Galactosid-Transacetylase

• 3 Enzyme = 3 Gene
• liegen nebeneinander auf der DNA
  • Strukturgene (codieren Protein/Polypeptid)
• bilden Transkritionseinheit

Genregulation - 2 Typen

Substratinduktion

kein Substrat Molekül aktiv bindet an Operator Verhinderung Transkription & Enzymbildung

---

Substrat bindet an Repressor-Molekül Anlagerung RNA-Polymerase an Promotor Enzymbildung

Endproduktrepression

Repressor inaktiv Enzymbildung Überschuss Endprodukt Endprodukt bindet an Repressor Repressor aktiv Unterbindung Transkription

Übertragung auf E. coli

Lac-Operon:
Glukose Energiequelle Laktose Bindung an Repressor
Laktose induziert den eigenen Abbau!

Passendes Video von TheSimpleBiology: Genregulation bei Prokaryoten - Operon Modell

Das am Ende des Videos verlinkte Video: Genregulation bei Eukaryoten - TATA-Box, Enhancer, Silencer