Жоқ ген - Nif gene - Wikipedia

The жоқ гендер болып табылады гендер қатысатын ферменттерді кодтау атмосфералық азотты бекіту түріне азот тірі организмдерге қол жетімді. Кодталған бастапқы фермент жоқ гендер нитрогеназа атмосфералық азотты түрлендіруге жауапты кешен (N2сияқты басқа азот формаларына аммиак оны организм әртүрлі мақсатта қолдана алады. Нитрогеназа ферментінен басқа жоқ гендер азотты бекітуге қатысатын бірқатар реттеуші ақуыздарды кодтайды. The жоқ гендер екеуінде де кездеседі еркін тіршілік ететін азотты фиксациялаушы бактериялар және симбиотикалық бактериялар әртүрлі өсімдіктермен байланысты. Өрнегі жоқ гендер тіркелген азот пен оттегі концентрациясының төмен концентрациясына жауап ретінде индукцияланады (оттегінің төмен концентрациясы қабылдаушы өсімдіктердің тамыр ортасында белсенді түрде сақталады). Үшін алғашқы Rhizobium гендері азотты бекіту (nif) және нодулация үшін (nod) 1980-ші жылдардың басында клондалған Гари Рувкун және Шарон Р. Лонг жылы Фредерик М.Аусубель зертхана.[1]

Реттеу

Көптеген бактерияларда жоқ гендердің транскрипциясы азотқа сезімтал NifA ақуызымен жүзеге асырылады. Организмді пайдалануға жеткілікті азот жетіспесе, NtrC NifA экспрессиясын тудырады, ал NifA қалған бөліктерін белсендіреді жоқ гендер. Егер азоттың немесе оттегінің азайтылған мөлшері болса, басқа ақуыз белсендіріледі: NifL. NifL NifA белсенділігін тежейді, нәтижесінде нитрогеназа түзілуін тежейді. NifL өнімдерімен реттеледі glnD және glnK. The жоқ бактериялардан гендерді табуға болады хромосомалар, бірақ симбиотикалық бактерияларда олар жиі кездеседі плазмидалар немесе симбиоз аралдары азотты бекітуге байланысты басқа гендермен (мысалы бас изеу гендер ).

Табиғаттағы мысалдар

Өрнектері және реттелуі жоқ гендер, табиғаттағы азот түзетін организмдердің барлығында немесе олардың көпшілігінде ортақ белгілерді бөлісе отырып, бір диазотрофтан екінші диазотрофта ерекшеленетін ерекше белгілер мен қасиеттерге ие. Мысалдары жоқ әр түрлі диазотрофтардағы гендердің құрылымы мен реттелуіне мыналар жатады:

Klebsiella pneumoniae - азотты бекітетін еркін тіршілік ететін анаэробты бактерия. Оның құрамында барлығы 20 бар жоқ 24-Kb аймағында хромосомада орналасқан гендер. nifH, nifD, және nifK нитрогеназаның суббірліктерін кодтайды, ал жоқ, nifN, nifU, nifS, nifV, nifW, nifX, nifB, және nifQ құрамына кіретін ақуыздарды кодтайды темір және молибден атомдар нитрогеназаның суббірліктеріне енеді. nifF және nifJ тотықсыздану процесінде жүретін электрондардың берілуіне байланысты белоктарды кодтайды nifA және nifL екіншісінің экспрессиясын реттейтін жауапты белоктар жоқ гендер.[2][3]

Rhodospirillum rubrum - жоғарыда сипатталған транскрипциялық бақылаулардан басқа, экспрессияны реттейтін еркін тіршілік ететін анаэробты фотосинтетикалық бактерия. жоқ гендер метаболикалық жолмен қайтымды АДФ-рибосиляция белгілі бір аргинин нитрогеназа кешеніндегі қалдық. Рибосиляция азайтылған азот болған кезде жүреді және ол электронды тасымалдау ағынында тосқауыл тудырып, сол арқылы нитрогеназа белсенділігін инактивациялайды. Рибосиляцияны катализдейтін ферменттер DraG және DraT деп аталады.[3][4]

Rhodobacter capsulatus - транскрипциясы бар еркін тіршілік ететін анаэробты фототроф жоқ гендерді реттеу жүйесі. R. capsulatus реттейді жоқ арқылы ген экспрессиясы nifA дәл осылай сипатталған, бірақ ол басқасын қолданады nifA NtrC инициаторы. NtrC басқа өрнегін белсендіреді nifA және басқалары жоқ гендер.[3][4]

Ризобиум спп. - грам-теріс, симбиотикалық азотты бекітетін бактериялар, әдетте олармен симбиотикалық қатынас жасайды бұршақ түрлері. Кейбір ризобияда жоқ гендер «азот фиксациясы мен метаболизміне байланысты гендерден тұратын« сим плазмидалар »(сим = симбиоз) деп аталатын плазмидаларда орналасқан, ал хромосомаларда бактериялардың үй жинау гендерінің көп бөлігі бар. Ережесі жоқ гендер транскрипциялық деңгейде және өсімдік иесінің колонизациясына тәуелді.[3][4]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Испанк, Герман П (1998). Rhizobiaceae: Үлгілі өсімдіктермен байланысқан бактериялардың молекулалық биологиясы. Спрингер. ISBN  978-0792351801.
  2. ^ [1]
  3. ^ а б c г. Иво Ватанабе, «Азотты биологиялық фиксациялау және оны ауыл шаруашылығында қолдану (контуры)»
  4. ^ а б c Merrick MJ, Edwards RA (1995). Бактериялардағы азотты бақылау. Микробиолды шолу 59 (4): 604-22

Сыртқы сілтемелер