Náttúrufræðingurinn - 1980, Qupperneq 57

St
DKS
1
, 1 trPE i i trpD , i trpC trpB , i trpA ,
M — ' — 1 1 1 L- 1 '
Umritun
mRKS
Stjórn-
hvíta
trýptofan
1
i
:.•
D
i i i
•*.* »v
C B A
Hvíta
9. mynd. Stjórn á starfi trýptófangena í gcrlinum E. coli. Genin fimm, IrpA-lrfiE, eru öll
undir sameiginlegri stjórn og eru umrituð yfir i RKS sem ein heild i stefnu frá IrpA til trpE.
Nálægt upphafi mRKS sameindarinnar er tengistaður, R, fyrir ríbósóm og jrar hefja þau
þýðingu á RKS-boðunum. Myndaðareru fimm peptiðkeðjur, lífhvatarnir A-E. Þeir sjá um
þau efnahvörf sem þarf til að umbreyta korismínsýru í tryptófan. Ákveðin stjórnhvita, sem
stöðugt er framleidd i frumunum, getur tengst svonefndu stillisvæði, St., við upphaf gena-
raðarinnar og með þvi komið i veg fyrir að /r/;-genin séu umrituð yfir i mRKS. Þar sem
mRKS sameindir eru skammlifar tekur þá einnig fljótlega fyrir myndun lifhvatanna A-E.
Trýptófan verkar sem stýrill á stjórnhvítuna og örvar hana til jtess að bindast stillisvæðinu.
Sé litið um trýptófan i frumunum starfa Irp-genin viðstöðulaust; sé mikið um trýptófan er
starfscmi þeirra heft.
Stýrilnæmar hvítur gegna líka miklu
hlutverki við stjórn á genastarfi, a.m.k. í
gerilfrumum. Slíkar hvítur geta bundist
sérstökum DKS svæðum, svonefndum
stillisvæðum (operators) við upphaf
gens eða genaraðar og ýmist hindrað
eða örvað hlutaðeigandi gen til starfs.
Tjáning gens getur verið á valdi slíkrar
stjórnhvítu, sem aftur á móti lætur að
stjórn litillar stýrilsameindar. Tökum
dæmi: Amínósýran trýptófan er lífs-
nauðsynleg fyrir allar frumur. Hún er
ein af byggingareiningum hvítusam-
einda. Frumur gerilsins E. coli geta hvort
heldur sem er búið jressa amínósýru til
sjálfar eða aflað sér hennar senr nær-
ingarefnis úr umhverfi sínu. Þegar slíkar
frumur eru settar í æti jrar sem mikið er
unr jressa amínósýru verkar hún senr
stýrilsameind á ákveðna stjórnhvítu og
virkjar hana lil Jress að tengjast ákveðnu
stillisvæði og hindra starfsemi ákveð-
inna gena (9. mynd). Stjórnhvítan
kemur i veg fyrir að RKS afrit myndist
af genunum. Þetta eru alls fimm gen, og
jrau ráða einmitt myndun jjeirra fimm
lífhvata sem fruman jrarfnast sérstak-
lega til jjess að geta búið jressa amínó-
sýru til. Hindrunin hefur þær afleiðing-
ar að smíð jressara fimm lífhvata stööv-
ast að mestu og jjað dregur mjög úr
trýptófanframleiðslu frumunnar. Þess í
stað notfærir hún sér trýptófan ætisins.
Þegar það er á þrotum léttir hindrun-
inni af genunum fimm, þau taka til
starfa á nýjan leik og gerillinn myndar
sjálfur allt [)að trýptófan sem hann
jnarfnast. Þannig getur fruman hagað
framleiðslustörfum sínum eftir aðstæð-
um, lagt niður smið á efnurn eða efna-
kerfum sem hún getur fengið á annan
hátt eða verið án í svipinn, og hafið
hana aftur þegar þörf krefur.
Það er einkar athyglisvert aö stýril-
sameindir tcngjast hvitum ævinlega
með veikum efnatengjum. Bæði teng-
ingar [jeirra við hvíturnar og allar
breytingar sem þær valda á þrívíðri gerð
Öll