В молекулярной биологии индуктором называют молекулу , регулирующую экспрессию генов . [1] Индуктор действует двумя способами; а именно:
Поскольку требуется небольшая молекула-индуктор, повышенная экспрессия целевого гена называется индукцией . [2] Лактозный оперон является одним из примеров индуцибельной системы. [2]
Белки-репрессоры связываются с цепью ДНК и не позволяют РНК-полимеразе прикрепляться к ДНК и синтезировать мРНК. Индукторы связываются с репрессорами, заставляя их менять форму и предотвращая их связывание с ДНК. Следовательно, они позволяют осуществлять транскрипцию и, следовательно, экспрессию генов.
Чтобы ген мог экспрессироваться, его последовательность ДНК должна быть скопирована (в процессе, известном как транскрипция ), чтобы создать меньшую по размеру мобильную молекулу, называемую информационной РНК (мРНК), которая несет инструкции по созданию белка к месту, где белок находится. произведено (в процессе, известном как перевод ). Многие различные типы белков могут влиять на уровень экспрессии генов, стимулируя или предотвращая транскрипцию. У прокариотов (таких как бактерии) эти белки часто действуют на часть ДНК, известную как оператор в начале гена. Промотор — это место, где РНК-полимераза , фермент, который копирует генетическую последовательность и синтезирует мРНК, прикрепляется к цепи ДНК.
Некоторые гены модулируются активаторами , которые оказывают противоположное влияние на экспрессию генов, что и репрессоры. Индукторы также могут связываться с белками-активаторами, позволяя им связываться с операторной ДНК, где они способствуют транскрипции РНК.
Лиганды , которые связываются с дезактивирующими белками-активаторами, в техническом смысле не классифицируются как индукторы, поскольку они обладают эффектом предотвращения транскрипции.
Индуктором в lac- опероне является аллолактоза . [2] Если в среде присутствует лактоза , то небольшое ее количество будет преобразовано в аллолактозу с помощью нескольких молекул β-галактозидазы , присутствующих в клетке. [3] Аллолактоза связывается с репрессором и снижает сродство репрессора к операторному сайту. [3]
Однако когда в системе доступны одновременно лактоза и глюкоза , lac- оперон подавляется. Это связано с тем, что глюкоза активно предотвращает индукцию lacZYA . [2]
В опероне ara (также известном как оперон ara или araBAD ) арабиноза действует как индуктор, так и репрессор. Когда присутствует арабиноза, она аллостерически связывается с регуляторным белком AraC, который затем помогает рекрутировать РНК-полимеразу для транскрипции.
Индексный индуктор или просто индуктор предсказуемо индуцирует метаболизм по заданному пути и обычно используется в проспективных клинических исследованиях взаимодействия лекарств . [4]
Сильные, умеренные и слабые индукторы — это препараты, которые снижают AUC субстратов чувствительного индекса данного метаболического пути на ≥80%, от ≥50% до <80% и от ≥20% до <50% соответственно. [4]
