abiweb
online lernen

Die perfekte Abiturvorbereitung
in Biologie

Im Kurspaket Biologie erwarten Dich:
  • 123 Lernvideos
  • 515 Lerntexte
  • 1880 interaktive Übungen
  • original Abituraufgaben

Trp-Operon

Vom Gen zum Protein / Regulation der Genexpression

Genregulation durch Endprodukthemmung

Das Bakterium E. coli kann Aminosäuren über Nährmedien/Futter aufnehmen. D. h., Aminosäuren müssen nicht alle bzw. nicht permanent über Stoffwechselleistungen erzeugt werden.

Paradebeispiel einer sogenannten Endprodukthemmung ist der Stoffwechselweg zur Erzeugung der Aminosäure Tryptophan. Ist Tryptophan vorhanden, wird das System auf Transkriptionsebene abgeschaltet. Wie bei allen Operonen ist das Gen für den Repressor/Regulator außerhalb der eigentlichen Operonregion! Analog funktioniert die Regulation des Histidin-Operons.

Tryptophan-Operon im Zustand „AN": Die Zelle verfügt momentan über kein Tryptophan. Das Operon ist „OFFEN“. Das Repressorprotein ist inaktiv, die Promotor/Operatorregion ist für die RNA-Polymerase zugänglich. Dies hat zur Folge, dass die mRNA der Strukturgene trpE, D, C, B und A erzeugt wird und diese via Translation in Proteininformation und funktionelle Enzyme umgewandelt werden. Sind alle Trp-Enzyme vorhanden, kann der Stoffwechselweg Tryptophan herstellen. Zustand OFFEN: *Regulatorprotein inaktiv:

image

Tryptophan-Operon „AUS": Tryptophan ist vorhanden. Der Stoffwechselweg kann nun wieder stillgelegt werden. Als Corepressor bindet die Aminosäure Tryptophan an das Repressorprotein. Der Repressor wird dadurch aktiviert und bindet nun an die Promotor/Operatorregion des Trp-Operons. Damit wird die Transkription unterbrochen, mRNA der Strukturgene wird nicht hergestellt. Das Operon ist „ZU“. Zustand „ZU": * Corepressor Tryptophan aktiviert Repressorprotein * Promotorregion blockiert!

Tryptophan-Operon ?AUS': Tryptophan ist vorhanden. Der Stoffwechselweg kann nun wieder stillgelegt werden. Als Corepressor bindet die Aminosäure Tryptophan an das Repressorprotein. Der Repressor wird dadurch aktiviert und bindet nun an die Promotor/Operatorregion des Trp-Operons. Damit wird die Transkription unterbrochen, mRNA der Strukturgene wird nicht hergestellt. Das Operon ist ?ZU?. Zustand ?ZU': * Corepressor Tryptophan aktiviert Repressorprotein * Promotorregion blockiert!
Tryptophan-Operon ?AUS': Tryptophan ist vorhanden. Der Stoffwechselweg kann nun wieder stillgelegt werden. Als Corepressor bindet die Aminosäure Tryptophan an das Repressorprotein. Der Repressor wird dadurch aktiviert und bindet nun an die Promotor/Operatorregion des Trp-Operons. Damit wird die Transkription unterbrochen, mRNA der Strukturgene wird nicht hergestellt. Das Operon ist ?ZU?. Zustand ?ZU': * Corepressor Tryptophan aktiviert Repressorprotein * Promotorregion blockiert!
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Molekularbiologie / Genetik

abiweb - Abitur-Vorbereitung online (abiweb.de)
Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • DNA als Erbsubstanz
    • Einleitung zu DNA als Erbsubstanz
    • Molekularbiologie als Thema im Abitur
    • Aufbau der DNA
      • Einleitung zu Aufbau der DNA
      • Einzelstränge der DNA
    • Experiment von Griffith (1928)
    • Mutationen
    • DNA- Replikation
      • Einleitung zu DNA- Replikation
      • historisches Experiment: Meselson und Strahl
    • Organisation der DNA
  • Vom Gen zum Protein
    • Einleitung zu Vom Gen zum Protein
    • Transkription
    • Translation
      • Einleitung zu Translation
      • Der genetische Code
      • Die Aufgaben der RNAs (mRNA, tRNA)
    • Proteinbiosynthese in Eukaryoten
    • Genwirkkette
      • Einleitung zu Genwirkkette
      • Genwirkkette am Beispiel Neurospora crassa
      • additive Polygenie
    • Regulation der Genexpression
      • Einleitung zu Regulation der Genexpression
      • Genregulation: molekularen Ebenen
      • Lac-Operon
      • Trp-Operon
      • Genexpression bei Eukaryoten
        • Einleitung zu Genexpression bei Eukaryoten
        • Epigenetik
          • Einleitung zu Epigenetik
          • DNA-Methylierung
        • Riesenchromosome machen Expression sichtbar
          • Einleitung zu Riesenchromosome machen Expression sichtbar
          • Entwicklungsstadien von Drosophila - regulierte Genexpression
  • Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik
    • Einleitung zu Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik
    • Klonierung
      • Einleitung zu Klonierung
      • Restriktionsenzyme
      • Methode: Gel-Elektrophorese
      • Klonierung von Fremd-DNA und Transformation
      • Transformation
      • cDNA
    • Methode: Polymerase-Ketten-Reaktion
    • Methode: genetischer Fingerabdruck
    • Methode: Gensonde
    • Methode: DNA-Microarray (Biochip)
    • Methode: FISH
    • Bedeutung von Gentechnik in Biologie, Landwirtschaft und Medizin
  • Genetik der Zelle
    • Einleitung zu Genetik der Zelle
    • Zellteilung
      • Einleitung zu Zellteilung
      • Mitose
      • Meiose
      • Zellteilungsstörungen
    • Stammzellen
      • Einleitung zu Stammzellen
      • Gewinnung embryonaler Stammzellen
      • Differenzierung von Stammzellen
      • Differentielle Genaktivität
        • Einleitung zu Differentielle Genaktivität
        • Steuerung der Genexpression in verschiedenen Entwicklungsphasen
        • Dictoyostelium discoideum
        • therapeutisches Klonen
          • Einleitung zu therapeutisches Klonen
          • Reproduktionstechnik - am Beispiel Dolly
        • Genetische Askpekte einer Krebserkrankung
      • Stammzellen - wie weit darf die Forschung gehen?
  • Humangenetik
    • Einleitung zu Humangenetik
    • Gendiagnose
    • Mendel Regeln
      • Einleitung zu Mendel Regeln
      • monohybrider Erbgang
      • dihybrider Erbgang
      • Genkopplung
    • Genetische Beratung - Erbkrankheiten
    • Stammbaumanalysen
      • Einleitung zu Stammbaumanalysen
      • Heterozygotentest
      • Beispiele für Erbgänge und Stammbäume
    • Der Einfluß einer Mutation auf den Phänotyp - Beispiel einer Erbkrankheit
    • Pränataldiagnostik
    • Trisomie 21 - Beispiel einer Chromosomenmutation
    • Turner und Klinefelter - Beispiele für Fehlverteilungen der Gonosomen
    • Blutgruppen und Rhesusfaktoren
  • 70
  • 14
  • 324
  • 70