78. A DNS-hurok logika

A DNS-hurok a DNS-hez specifikusan kötődő fehérjék közötti fehérje-fehérje kapcsolódás, "kommunikáció", kooperatív kölcsönhatás, együttmûködés eredménye. Egyszerûen arról van szó, hogy a hosszú DNS fonalon egymástól távol eső szakaszokhoz fehérjék kapcsolódnak, majd ezen fehérjék egymással is összekapcsolódnak, miközben a két fehérje közötti DNS-szakasz kihurkolódik. Olyan fehérjék mûködése vezethet a DNS-hurokhoz, amelyek specifikus DNS-kötő és specifikus fehérjekötő doménekkel egyaránt rendelkeznek.
A DNS-hurok kialakulásának alapvető szerepe van pl. a génexpresszió szabályozásában, differenciálódásában, helyspecifikus rekombinációs folyamatokban, a DNS-replikációban, a DNS-repairban, a mitózisban a leánykromoszómák összetartásában stb.
Az élesztő két hibrid eljárás a fehérje komplexek elemeinek páronkénti felderítésekor a DNS hurok jelenséget hasznosítja.

76. Genetikai szabályozás: operátor, promóter, represszor gén, RNS polimeráz

Operátor : A represszor fehérjét megkötő DNS szakasz. Cisz eleme a génnek. Negatív szabályozó elem, mivel működése az aktívan működő gén további működését gátolja, akadályozza, kikapcsolja.

Promóter : Az RNS-polimeráz kötődési helye a DNS-en. Cisz eleme a génnek. Pozitív szabályozó elem, mivel működése a gén aktív megnyilvánulásához vezet.

Represszor gén: Regulátor gén fehérjeterméke, amely az operátorhoz kapcsolódva gátolja a struktórgén transzkripcióját. A represszor transz faktor, transz szabályozó elem, negatív szabályozó elem.

RNS-polimeráz: mRNS-t szintetizáló enzim. A promóterhez kötődik. Transz elem. Pozitív szabályozó elem.

79. Két hibrid rendszer és DNS-hurok kapcsolata

A két hibrid eljárás a DNS-hurok mechanizmust használja ki. Segítségével  egymással kölcsönhatásban működő fehérje párokat azonosíthatunk.

83. Genetikai szabályozás: cisz elem, DNS kötő domén, fehérje kommunikáló domén, adhezív felszín, transzkripciós faktor, aktiválás, gátlás, toborzás

adhezív felszín: fehérje-fehérje kapcsolatokat biztosító felszínek a fehérjében.
A cisz elem a DNS felszíne, amelyhez a szabályozó fehérje a DNS kötő doménjaival kapcsolódik. A szabályozó fehérje "fehérje kommunikáló" doménjén adhezív "tapadós" felszínek vannak. Ezekhez a tapadós felszínekhez transzkripciós faktorok kötődnek; ezt nevezzük toborzásnak. A toborzás által kialakult komplex aktiválhatja az RNS-polimerázt (azt is magához toborozza) ->gén expresszió indulhat; ez az aktiválás. A kialakult komplex megakadályozhatja az RNS polimeráz aktiválását, ilyenkor gén-expresszió nem történhet; ez a gátlás.

77. Genetikai szabályozás l fág genetikai kapcsoló (switch), O1, O2, O3 operátorok PR PC promóterek, C és cro represszor gének, vegetatív élet, lizogénia

A lambda fág lizogénia

1. A Cro legátolja a PRM promótert->CI represszor nem termelődik. PR működhet ->megnyilvánulhatnak a vegetatív szaporodáshoz szükséges gének, majd a lizozim gén is működésbe lép, a sejt lizál, az utódfajok kiszabadulnak.

2. CII aktiválja PRE erős promótert->CI represszor nagy mennyiségben termelődik, Cro nem termelődhet-> PR erős promóter legátlódik, PRM kinyílik, CI represszor folymatos termelése biztosítva, lizogénia

3. CI folyamatosan termelődik->folyamatos gátlás alatt PR, CI egyben aktivátora saját promóterének is (toborozza az RNS polimerázt saját tapadós felszinével)->lizogénia

Nyilak= ennek következménye

CI és Cro represszor :  genetikai switch "útvonalváltó"




Switch:
CI és Cro represszorok
OR3 , OR2 , OR1 operátorok
OR1  lefedi PR promótert
OR2 lefedi PRm promótert

Ha CI represszor dominál,(i) mivel az affinitása OR3 < OR2 < OR1 , (ii) következésképp PR zárt, ezért PRm nyitva van =>lizogénia, lizogén szaporodási út

Ha Cro represszor dominál, (i) mivel az affinitása OR3 > OR2 > OR1,  (ii) következésképp PR nyitva, ezért PRm zárva => vegetatív szaporodás génjei működnek

Tehát
-ha CI "nyeri a versengést" OR1 operátorhoz kötődik és lezárja PR -t  ->vegetatív szaporodási útját blokkolja, Cro szintézisét kizárja, PRm nyitva, CI termelődik, lizogén út kinyílik
-ha Cro "nyeri" a versengést beköt OR3 -hoz, ezáltal lezárja PRM -t, CI szintézist kizárja, PR nyitva, vegetatív szaporodás génjei működhetnek