Titel : Het effect van de genexpressie door β-galactosidase in
Escherichia coli onder de aanwezigheid van glucose en lactose.
Auteur : Olivia El Khoury
Inleiding :
De regulatie van de expressie van het gen dat codeert voor het enzym β-galactosidase
wordt bestudeert in de E. coli bacterie. Dit enzym zorgt voor de hydrolyse van lactose in
glucose en galactose. De bacterie gebruikt deze monosacchariden als energiebron.
Om β-galactosidase te produceren, moet de bacterie een specifiek omgeving om zich
heen hebben, dit wil zeggen dat het enzym alleen kan worden geproduceerd als er
lactose aanwezig is. Als glucose ook aanwezig is, vindt er een hoge productie van β-
galactosidase sinds het makkelijker door de bacterie als energiebron wordt verwerkt.
De genen voor het enzym bevinden zich op het lac operon (LacZ) in het DNA, die door
transcriptie en translatie het enzym β-galactosidase produceert. Het lacZ. gen ligt in een
operon met twee andere structurele genen, lacY. en lacA. (Zie figuur 1).
, figuur 1 : het lac operon. BioCoach Activity, The lac Operon in E. coli Concept : 2:
The Lactose Operon
Tijdens het transcriptieproces bindt RNA-polymerase zich aan de promotor en verplaatst
het naar de genen. Vervolgens leest RNA-polymerase de genen van de DNA en
vervolgens produceert een mRNA-streng.
Het transcriptieproces kan ook geblokkeerd worden door het eiwit lac-repressor. De lac-
repressor wordt bereikt door te binden aan de operator. Wanneer het eiwit zich aan het
operon bindt, voorkomt het dat de RNA-polymerase de structurele genen langs kan.
Zodra lactose in de cel aanwezig is, bindt het molecuul van de isomeer van lactose,
allolactose, zich aan de repressor. Dit molecuul zorgt voor de configuratie van het
repressoreiwit, zodat het niet langer bindt aan het operon. Dit betekent dat transcriptie
nu mogelijk is.
RNA-polymerase kan niet goed aan de promotor binden. Activators zijn eiwitten die net
voor de lac operon promotor binden om de polymerase te helpen binden aan de
promotor. In de E. coli bacterie heet het activator eiwit CAP (catabolite activator
protein). De binding van cAMP (cyclisch adenosinemonofosfaat) aan het CAP-molecuul
zorgt ervoor dat CAP van vorm veranderd om beter te binden aan het lac-operon.
Wanneer glucose in de cel wordt getransporteerd, wordt de productie van cAMP
verminderd.
Escherichia coli onder de aanwezigheid van glucose en lactose.
Auteur : Olivia El Khoury
Inleiding :
De regulatie van de expressie van het gen dat codeert voor het enzym β-galactosidase
wordt bestudeert in de E. coli bacterie. Dit enzym zorgt voor de hydrolyse van lactose in
glucose en galactose. De bacterie gebruikt deze monosacchariden als energiebron.
Om β-galactosidase te produceren, moet de bacterie een specifiek omgeving om zich
heen hebben, dit wil zeggen dat het enzym alleen kan worden geproduceerd als er
lactose aanwezig is. Als glucose ook aanwezig is, vindt er een hoge productie van β-
galactosidase sinds het makkelijker door de bacterie als energiebron wordt verwerkt.
De genen voor het enzym bevinden zich op het lac operon (LacZ) in het DNA, die door
transcriptie en translatie het enzym β-galactosidase produceert. Het lacZ. gen ligt in een
operon met twee andere structurele genen, lacY. en lacA. (Zie figuur 1).
, figuur 1 : het lac operon. BioCoach Activity, The lac Operon in E. coli Concept : 2:
The Lactose Operon
Tijdens het transcriptieproces bindt RNA-polymerase zich aan de promotor en verplaatst
het naar de genen. Vervolgens leest RNA-polymerase de genen van de DNA en
vervolgens produceert een mRNA-streng.
Het transcriptieproces kan ook geblokkeerd worden door het eiwit lac-repressor. De lac-
repressor wordt bereikt door te binden aan de operator. Wanneer het eiwit zich aan het
operon bindt, voorkomt het dat de RNA-polymerase de structurele genen langs kan.
Zodra lactose in de cel aanwezig is, bindt het molecuul van de isomeer van lactose,
allolactose, zich aan de repressor. Dit molecuul zorgt voor de configuratie van het
repressoreiwit, zodat het niet langer bindt aan het operon. Dit betekent dat transcriptie
nu mogelijk is.
RNA-polymerase kan niet goed aan de promotor binden. Activators zijn eiwitten die net
voor de lac operon promotor binden om de polymerase te helpen binden aan de
promotor. In de E. coli bacterie heet het activator eiwit CAP (catabolite activator
protein). De binding van cAMP (cyclisch adenosinemonofosfaat) aan het CAP-molecuul
zorgt ervoor dat CAP van vorm veranderd om beter te binden aan het lac-operon.
Wanneer glucose in de cel wordt getransporteerd, wordt de productie van cAMP
verminderd.
