Argininsynthese bei Escherichia coli?
Hallo liebe Community,
ich brauch unbedingt Hilfe wegen meines Arbeitsblattes.
Und zwar ist es die Aufgabe 1 mit folgender Aufgabenstellung: Erläutern Sie, welchen Einfluss das Vorhandensein von Arginin im Kulturmedium auf die Bildung der Enzyme der Argininbiosynthese hat.
Was ich bisher verstanden habe: Arginin verhindert die Bildung OCTase und wirkt als Endproduktrespressor.
Ist es nun weil Arginin seine eigene Synthese verhindert, weil aus OCTase Arginin wird oder weil Arginin als Corepressor dient?
2 Antworten
Ist es nun weil Arginin seine eigene Synthese verhindert, weil aus OCTase Arginin wird oder weil Arginin als Corepressor dient?
Aus OCTase wird kein Arginin. OCTase ist ein Enzym und geht als Biokatalysator unverbraucht aus der Reaktion hervor. OCTase katalysiert die Reaktion der Bildung von Citrullin aus Ornithin. Über weitere Zwischenschritte wird Citrullin dann von anderen Enzymen zu Arginin umgewandelt.
Das Enzym OCTase wird durch ein Gen codiert. Dieses Gen wird durch die An- bzw. Abwesenheit des Endprodukts, also Arginin, reguliert. Wenn die Zelle genug Arginin hat, hemmt das Substrat die Aktivität des OCTase-Gens, denn es muss dann ja kein zusätzliches Arginin gebildet werden. Wie du richtig vermutet hast, handelt es sich beim Mechanismus um eine (End)produktrepression. Wir könnten es auch als eine Art negativer Rückkopplung oder negativen Feedbackmechanismus beschreiben, d. h. die Anwesenheit des Produkts hemmt dessen eigene Herstellung.
Wenn kein Arginin vorhanden ist, ist am Operon des OCTase-Gens kein Repressor gebunden. Die RNA-Polymerase kann ganz normal ans OCTase-Gen binden und dieses ablesen, sodass OCTase gebildet wird. Diese macht dann aus Ornithin Citrullin und im weiteren Verlauf wird daraus Arginin.
Wenn genug Arginin gebildet wurde oder wenn im Nährmedium genug davon vorhanden ist, sodass kein Arginin gebildet werden muss, bindet das Arginin ans allosterische Zentrum des Repressors. Arginin ist somit ein Corepressor. Durch die Bindung des Arginins ändert der Repressor seine Konformation, also seine räumliche Struktur und bindet an die DNA. Das OCTase-Gen kann jetzt nicht mehr von der RNA-Polymerase abgelesen werden, es ist inaktiviert.
Wenn Arginin verbraucht ist, dann ändert der Repressor abermals seine Konformation, weil Arginin dann nicht mehr an ihn gebunden ist. Er löst sich von der DNA und gibt diese wieder zum Ablesen frei. Das Gen wird wieder aktiv.
Hi,
bei vorhandenem Arginin werden die Strukturgene (für OCTase) offenbar nicht abgelesen. Es geht also um eine Repression der Strukturgene.
Hypothese: Ein Repressor blockiert die Transkription der Strukturgene, wenn er gebundenes Arginin enthält. Nur der Komplex aus Arginin + Repressor kann an die DNA binden. Der Repressor allein ist inaktiv. Arginin ist ein sog. Corepressor (deine 2. Hypothese). Der gebundene Repressor verhindert die Bindung der RNA-Polymerase, so dass die Arginin-Gene nicht transkribiert werden.