Lac-Operon: Wie kann Laktose ohne Laktosepermease in die Zelle gelangen?

Das steht in meinem Lehrbuch

Laktosepermease...transportiert Laktose in die Zelle

und

Wenn dem Wachstumsmedium Laktose zugesetzt wird, binden die Laktosemoleküle an die andere Stelle des Repressorproteins

Meine Frage ist, wie kann Lactose in die Zelle gelangen, um sich an das Repressorprotein zu binden, damit Beta-Galactosidase und Lactosepermease synthetisiert werden können, wenn keine Lactosepermease vorhanden ist, um die Lactose in die Zelle zu transportieren?

Basierend auf den Fragen, die Sie stellen, haben Sie eine gute Intuition über die Informationen, die Sie lesen. Notwendigerweise sind einführende Lehrbücher oberflächlich und decken nur die Grundlagen der wichtigsten Themen ab. Sie bringen Ihnen im Grunde das Vokabular der Biologie bei und halten die Details auf Distanz. Lesen Sie weiter und schauen Sie tiefer, Sie sind auf dem richtigen Weg.
Hier ist alles, was Sie brauchen. Es wird Laktose-Paradoxon genannt: sandwalk.blogspot.it/2008/10/lactose-paradox.html

Antworten (1)

Einführende Lehrbücher gehen nicht auf die Details des lac-Operons ein.

Grundsätzlich wird das Operon konstitutiv auf niedrigem Niveau exprimiert, was bedeutet, dass Beta-Galactosidase und Lactosepermease durch das Bakterium auf niedrigem Niveau exprimiert werden. Dies liegt daran, dass es ein wenig Zeit braucht, um die Konzentration von LacI in der Zelle aufzubauen, bevor es beginnen kann, den Operator zu binden.

Der LacI-Repressor bindet den Operator nur in Abwesenheit von Lactose in der Zellumgebung aufgrund der Tatsache, dass Allolactose den LacI-Repressor allosterisch bindet und die Fähigkeit dieses Moleküls, den Operator zu binden, beeinflusst. Daher kann die RNA-Polymerase den Promotor des Lac-Operons mit einer geringen Rate binden und das Protein weiterhin produzieren.

Wenn die Zelle keine Glukose mehr hat, erzeugt sie zyklisches AMP, das das CAP-Protein dazu veranlasst, an die CAP-Stelle direkt stromaufwärts des Promotors des Lac-Operons zu binden. CAP assoziiert mit RNA-Polymerase, was den Promotor sehr aktiv macht. Beta-Galactosidase- und Lactosepermease-Spiegel steigen schnell an.

Wo Sie die volle Wirkung des LacI-Repressors sehen, ist, wenn weder Glucose noch Lactose in der Umgebung der Zelle vorhanden sind. An diesem Punkt bindet der Repressor an den Operator und blockiert die Transkription durch die DNA-Polymerase.

Ich hoffe das hilft. Ich habe ein ganzes Buch, das das Lac Operon abdeckt, also ist es, obwohl dies eine etwas erweiterte Erklärung aus einem grundlegenden Lehrbuch ist, immer noch eine Zusammenfassung.

Vielen Dank für Ihre informative Antwort! Ich bin nur noch etwas verwirrt; Meinen Sie mit "das Operon wird konstitutiv exprimiert, lag auf einem niedrigen Niveau", dass selbst ohne vorhandene Lactose ein Repressor oder Protein nicht konstant gebunden ist und daher etwas Beta-Galactosidase und Lactosepermease exprimiert werden? Dies scheint im Widerspruch zu "wenn weder Glucose noch Lactose in der Umgebung der Zelle vorhanden sind ... die Repression oder Bindung an den Operator und blockiert die Transkription durch RNA-Polymerase" zu sein. Ich entschuldige mich für das Missverständnis und bin damit ziemlich langsam und danke Ihnen nochmals für Ihre Hilfe :)
@ 21joanna12 Ich werde ein bisschen Zeit brauchen, um meine Antworten zu aktualisieren. Aber ganz kurz gesagt, DNA-bindende Proteine ​​haben alle eine bestimmte An/Aus-Rate, die ihnen zugeordnet ist. Es wird bestimmte Fälle geben, in denen der Operator klar ist und RNA Pol binden kann. Auch Proteine ​​haben Halbwertszeiten und werden abgebaut, sodass je nach zytoplasmatischer Konzentration die Wahrscheinlichkeit besteht, dass der Promotor frei ist, um von RNA Pol gebunden zu werden. Zellbiologie ist leider nicht digital, wie es oft in Lehrbüchern beschrieben wird. Ich versuche bald eine bessere Antwort zu bekommen.
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