В молекулярной биологии индуктор — это молекула , которая регулирует экспрессию генов . [1] Индуктор функционирует двумя способами, а именно:
Поскольку требуется небольшая молекула-индуктор, повышенная экспрессия целевого гена называется индукцией . [2] Оперон лактозы является одним из примеров индуцируемой системы. [2]
Репрессорные белки связываются с цепью ДНК и не дают РНК-полимеразе прикрепиться к ДНК и синтезировать мРНК. Индукторы связываются с репрессорами, заставляя их менять форму и не давая им связываться с ДНК. Таким образом, они позволяют происходить транскрипции, а значит, и экспрессии генов.
Для экспрессии гена его последовательность ДНК должна быть скопирована (в процессе, известном как транскрипция ), чтобы создать меньшую, мобильную молекулу, называемую информационной РНК (мРНК), которая переносит инструкции по созданию белка в место, где белок производится (в процессе, известном как трансляция ). Многие различные типы белков могут влиять на уровень экспрессии гена, способствуя или предотвращая транскрипцию. У прокариот (таких как бактерии) эти белки часто действуют на часть ДНК, известную как оператор в начале гена. Промотор находится там, где РНК-полимераза , фермент, который копирует генетическую последовательность и синтезирует мРНК, прикрепляется к цепи ДНК.
Некоторые гены модулируются активаторами , которые оказывают противоположный эффект на экспрессию генов, как репрессоры. Индукторы также могут связываться с белками-активаторами, позволяя им связываться с операторной ДНК, где они способствуют транскрипции РНК.
Лиганды , которые связываются с дезактивирующими активаторными белками, в техническом смысле не классифицируются как индукторы, поскольку их эффект заключается в предотвращении транскрипции.
Индуктором в lac опероне является аллолактоза . [2] Если в среде присутствует лактоза , то небольшое ее количество будет преобразовано в аллолактозу несколькими молекулами β-галактозидазы , присутствующими в клетке. [3] Аллолактоза связывается с репрессором и снижает сродство репрессора к участку оператора. [3]
Однако, когда в системе присутствуют и лактоза, и глюкоза , lac- оперон подавляется. Это происходит потому, что глюкоза активно предотвращает индукцию lacZYA . [2]
В опероне ara (также известном как оперон ara или araBAD ) арабиноза действует как индуктор 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 индуцируют метаболизм через заданный путь и обычно используются в перспективных клинических исследованиях взаимодействия лекарственных средств . [4]
Сильные, умеренные и слабые индукторы — это препараты, которые снижают AUC чувствительных индексных субстратов данного метаболического пути на ≥80%, ≥50% до <80% и ≥20% до <50% соответственно. [4]
