Zelfstudie opdracht: Transcriptionele regulatie in bacteriën
Leermiddelen
o Tekst handboek: ‘Regulation of transcription in bacteria text’
o Slides: ‘Regulation of transcription in bacteria slides’
o Video-animatie: ‘Gene regulation’
Doelstellingen
o De student kan het proces van transcriptionele regulatie bij bacteriën beschrijven.
o De student kan de functie van de verschillende proteïnen en enzymes betrokken bij het proces van
transcriptionele regulatie bij bacteriën omschrijven.
o De student kan de bijbehorende moleculair genetische terminologie verklaren en gebruiken. De
student weet hoe het lac-operon van E. coli is opgebouwd en functioneert.
o De student weet hoe het trp-operon van E. coli is opgebouwd en functioneert. De
student kent het verschil tussen represseerbare en induceerbare operons.
Algemene opdrachten
o Bespreek de functie van de regulatorische transcriptie factoren en ‘small effector molecules’.
Regulatorische transcriptie factoren zijn proteïnen die aan DNA binden in aanwezigheid van een promotor, en zo
de snelheid van transcriptie van één of meerdere genen in de buurt beïnvloeden.
- Repressoren inhiberen de transcriptie = ‘negative control’
- Activatoren verhogen transcriptie = ‘positive control’.
Small effector molecules oefenen hun rol uit door te binden aan een regulatrosich transcriptie factor, en zorgen zo
voor een conformationele verandering in het proteïne. In veel gevallen zal het effect van deze verandering
beslissen of de proteïne wel of niet kan binden aan het DNA.
o Beschrijf hoe het lac-operon is opgebouwd en bespreek de functie van de verschillende regio’s.
Soms zitten structurele genen in units onder transcriptionele controle van 1 promotor. Ze hebben een
regulatorische regio: de operator. Dit samen noemt het operon. Trancriptie van structurele genen gebeurt als
single unit en zorgt voor productie van polycitronisch mRNA (codeert voor meer dan 1 proteïne).
Genoom van E. Coli draagt lac operon: bevat genen voor proteïnen die metaboliseren van lactose toelaten.
Lac operon bevat een promotor: lacP (gebruikt om drie structurele genen te kopiëren, nl: lacZ, lacY en lacA)
LacZ: codeert voor β-galactosidase: zet een klein deel van lactose om tot allolacose (regulatie van lac-operon)
LacY: codeert lactose permease: noodzakelijk is voor transport van lactose naar cytoplasma van de bacterie
LacA: codeert galactoside transacetylase: modifieert lactose en lactose analogen door hechting acetylgroep
LacI: regulatorisch gen dat geen onderdeel is van lac operon. Codeert voor lac repressor die belangrijke rol
heeft bij regulatie lac operon. Codeert dus voor regulatorisch eiwit
o Bespreek de negatieve controle van het lac-operon.
Of de lac repressor zal binden aan de operator hangt af van allolactose dat gevormd wordt door B-
galactoside. Het enzyme zal lactose allolactose. Allolactose is een kleine effector molecule en kan
binden op lac repressor die geproduceerd wordt door lacI gen.
Indien er geen lactose aanwezig is, wordt allolactose niet gevormd en kan deze niet binden aan de lac
repressor. De lac repressor ondergaat dan geen conformationele verandering en kan dan binden op
de operator. Hierdoor wordt de transcriptie geblokkeerd.
Indien er wel lactose aanwezig is, wordt er wel allolactose gevormd en bindt deze op de repressor
waardoor er een conformationele verandering is en de repressor niet meer kan binden op de
operator. De transcriptie kan plaatsvinden
Leermiddelen
o Tekst handboek: ‘Regulation of transcription in bacteria text’
o Slides: ‘Regulation of transcription in bacteria slides’
o Video-animatie: ‘Gene regulation’
Doelstellingen
o De student kan het proces van transcriptionele regulatie bij bacteriën beschrijven.
o De student kan de functie van de verschillende proteïnen en enzymes betrokken bij het proces van
transcriptionele regulatie bij bacteriën omschrijven.
o De student kan de bijbehorende moleculair genetische terminologie verklaren en gebruiken. De
student weet hoe het lac-operon van E. coli is opgebouwd en functioneert.
o De student weet hoe het trp-operon van E. coli is opgebouwd en functioneert. De
student kent het verschil tussen represseerbare en induceerbare operons.
Algemene opdrachten
o Bespreek de functie van de regulatorische transcriptie factoren en ‘small effector molecules’.
Regulatorische transcriptie factoren zijn proteïnen die aan DNA binden in aanwezigheid van een promotor, en zo
de snelheid van transcriptie van één of meerdere genen in de buurt beïnvloeden.
- Repressoren inhiberen de transcriptie = ‘negative control’
- Activatoren verhogen transcriptie = ‘positive control’.
Small effector molecules oefenen hun rol uit door te binden aan een regulatrosich transcriptie factor, en zorgen zo
voor een conformationele verandering in het proteïne. In veel gevallen zal het effect van deze verandering
beslissen of de proteïne wel of niet kan binden aan het DNA.
o Beschrijf hoe het lac-operon is opgebouwd en bespreek de functie van de verschillende regio’s.
Soms zitten structurele genen in units onder transcriptionele controle van 1 promotor. Ze hebben een
regulatorische regio: de operator. Dit samen noemt het operon. Trancriptie van structurele genen gebeurt als
single unit en zorgt voor productie van polycitronisch mRNA (codeert voor meer dan 1 proteïne).
Genoom van E. Coli draagt lac operon: bevat genen voor proteïnen die metaboliseren van lactose toelaten.
Lac operon bevat een promotor: lacP (gebruikt om drie structurele genen te kopiëren, nl: lacZ, lacY en lacA)
LacZ: codeert voor β-galactosidase: zet een klein deel van lactose om tot allolacose (regulatie van lac-operon)
LacY: codeert lactose permease: noodzakelijk is voor transport van lactose naar cytoplasma van de bacterie
LacA: codeert galactoside transacetylase: modifieert lactose en lactose analogen door hechting acetylgroep
LacI: regulatorisch gen dat geen onderdeel is van lac operon. Codeert voor lac repressor die belangrijke rol
heeft bij regulatie lac operon. Codeert dus voor regulatorisch eiwit
o Bespreek de negatieve controle van het lac-operon.
Of de lac repressor zal binden aan de operator hangt af van allolactose dat gevormd wordt door B-
galactoside. Het enzyme zal lactose allolactose. Allolactose is een kleine effector molecule en kan
binden op lac repressor die geproduceerd wordt door lacI gen.
Indien er geen lactose aanwezig is, wordt allolactose niet gevormd en kan deze niet binden aan de lac
repressor. De lac repressor ondergaat dan geen conformationele verandering en kan dan binden op
de operator. Hierdoor wordt de transcriptie geblokkeerd.
Indien er wel lactose aanwezig is, wordt er wel allolactose gevormd en bindt deze op de repressor
waardoor er een conformationele verandering is en de repressor niet meer kan binden op de
operator. De transcriptie kan plaatsvinden
