[[Genregulation bei Prokaryoten.pdf]]

• Genregulation
  • Genom von Prokaryoten hat tausende Gene. Es werden nur die Gene transkribiert, die benötigt werden um Energie zu sparen
• Substratinduktion
  • Wenn abzubauendes Substrat in höherer Menge zur Verfügung steht, müssen Enzyme zum Abbau der Substrate gebildet werden
    • Beispiel: Laktose
  • Verzögerte Vermehrungsrate geht darauf zurück, dass Enzyme zur Verwertung erst gebildet werden müssen
• Operon-Modell
  • Gene, die für die Bildung von Proteinen für Enzymatische Funktionen codiert werden, heißen Strukturgene
  • Regulator-Gene codieren für Protein mit einer Funktion in der Genregulation
• Abbau von Lactose als Beispiel
  • Repressor (Regulatorgene) bindet mit Lactose
    • Lactose ist hier der Induktor
  • Wenn weniger als Lactose als Repressor bindet Repressor an Operator in der DNA
    • Die Enzymsynthese wird gehemmt
    • Da Repressor die DNA blockiert, kann die RNA-Polymerase die DNA nicht ablesen. Somit findet keine Transkription statt
• Endproduktrepression
  • Produkt verhindert durch Expression der Enzyme, welche zum eigenen Aufbau benötigt werden

beteiligte Teile

1. Regulationsgen:
- Definition: Ein Gen, das für die Synthese eines Proteins codiert, das die Expression anderer Gene kontrolliert. In der Regel reguliert es die Aktivität von Strukturgenen durch Bindung an den Operator.
- Funktion: Das Regulationsgen spielt eine zentrale Rolle in der Steuerung der Genexpression und ermöglicht es dem Organismus, auf Umweltbedingungen zu reagieren.
2. Promotor:
- Definition: Eine DNA-Sequenz, an der die RNA-Polymerase während der Transkription bindet, um die Initiation der Genexpression zu erleichtern.
- Funktion: Der Promotor dient als Startpunkt für die RNA-Polymerase und fördert den Beginn der [[07 Spaces/work & education/2 Areas/Abitur/Biologie/Inhalt/Transkription|Transkription]].
3. Repressor:
- Definition: Ein Protein, das die Genexpression hemmt, indem es an den Operator bindet und die Bindung der RNA-Polymerase blockiert.
- Funktion: Der Repressor reguliert negativ die Transkription, indem er die Synthese von mRNA aus den Strukturgenen verhindert.
4. Operator:
- Definition: Ein DNA-Abschnitt zwischen dem Promotor und den Strukturgenen, an den der Repressor binden kann. Die Bindung blockiert die RNA-Polymerase und verhindert die [[Transkription]].
- Funktion: Der Operator ist entscheidend für die Kontrolle der Genexpression, indem er die Interaktion zwischen dem Repressor und der DNA ermöglicht.
5. Strukturgene:
- Definition: Gene, die die genetische Information für die Synthese von Proteinen (z. B. Enzymen) enthalten, die für spezifische zelluläre Funktionen benötigt werden.
- Funktion: Strukturgene sind verantwortlich für die Produktion von Proteinen, die direkt an zellulären Prozessen beteiligt sind.
6. lac-Operon:
- Definition: Ein Operon in Prokaryoten, das für die Laktoseverwertung codiert. Es umfasst Strukturgene, einen Promotor, einen Operator und ein Regulatorgen.
- Funktion: Das lac-Operon ermöglicht die effiziente Nutzung von Laktose als Energiequelle durch die Regulation der Synthese von Enzymen für den Laktoseabbau.
7. Substrat:
- Definition: Die chemische Verbindung oder das Molekül, das von einem Enzym während einer biochemischen Reaktion verarbeitet oder umgewandelt wird.
- Funktion: Substrate sind die Moleküle, auf die Enzyme spezifisch wirken, und sind entscheidend für biochemische Prozesse wie den Stoffwechsel.

![[Natura 8.3 Genregulation bei Prokaryoten.pdf]]
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