• Am Regulatorgen wird durch Proteinbiosynthese (= Genexpression) der Repressor (= das Repressorprotein) gebildet.
  • Der Repressor lagert sich am Operator an. (Solange kein Substrat vorhanden ist.)
  • Dies führt dazu, dass die am Promotor angelagerte RNA-Polymerase die Strukturgene nicht erreicht und somit gehemmt wird.
  • Sobald Substrat vorhanden ist, lagert es sich am allosterischen Zentrum des Repressors an.
  • Das veränderte aktive Zentrum des Repressors löst sich vom Operator und gibt so den Weg für die RNA-Polymerase frei.
  • Die RNA-Polymerase beginnt, die Strukturgene abzulesen.
  • Nacheinander werden alle Enzyme der Enzymkaskade gebildet.
  • Das Substrat wird durch die Enzyme zum Produkt abgebaut.
  • Schließlich wird auch das Substrat vom allosterischen Zentrum des Repressors entfernt.
  • Der Repressor lagert sich wieder am Operator an und blockiert die Arbeit der RNA-Polymerase.
  • Bei erneuter Substrat-Zugabe beginnt dieser Regulationszyklus erneut.
  • Am Regulatorgen wird durch Proteinbiosynthese (= Genexpression) der Repressor (= das Repressorprotein) gebildet.
  • Die RNA-Polymerase lagert sich am Promotor an und bewegt sich ungehindert zu den Strukturgenen.
  • Die RNA-Polymerase beginnt, die Strukturgene abzulesen.
  • Nacheinander werden alle Enzyme der Enzymkaskade gebildet.
  • Das Substrat wird durch die Enzyme zum Produkt abgebaut.
  • Das (End-)Produkt lagert sich am allosterischen Zentrum des Repressors an.
  • Der Repressor lagert sich nun mit seinem veränderten aktiven Zentrum am Operator an.
  • Dies führt dazu, dass die am Promotor angelagerte RNA-Polymerase die Strukturgene nicht erreicht und somit gehemmt wird.
  • wird das Produkt aufgebraucht, so löst es sich wieder aus dem allosterischen Zentrum des Repressors und dieser löst sich vom Operator. Die RNA-Polymerase kann dann wieder ungehindert arbeiten.
  • Bei erneuter Produkt-Bildung beginnt dieser Regulationszyklus erneut.
Zeichen Bedeutung
Grüner Balken DNA-Abschnitt eines Chromatids eines Chromosoms
R Regulatorgen:
Hier liegt die genetische Information für den Repressor.
Repr. Repressor:
Enzymprotein, mit einem aktiven Zentrum (hier nicht dargestellt), das sich an den Operator (s.u.) anlagert und zusätzlich mit einem allosterischen Zentrum, an das sich entweder das Substrat (bei der Substratinduktion) oder aber das (End)-Produkt (bei der Endprodukthemmung), anlagert.
Immer dann, wenn der Repressor am Operator sitzt, ist die Aktivität der RNA-Polymerase gehemmt.
P Promotor:
Anlagerungsstelle für die RNA-Polymerase
RNA-Pol. RNA-Polymerase:
Enzym, das im Rahmen der Transkription (vgl. Lernprogramm Exprimierer) RNA-Nukleotide zur mRNA verknüpft.
O Operator:
Anlagerungsstelle für den Repressor (s.o.)
S1 ... Sn Strukturgene:
Gene für die Enzyme 1 bis n, die alle für aufeinanderfolgende Reaktionen zuständig sind
S in blauem Rechteck Substrat:
Ausgangsstoff
P in grünem Oval (End-)Produkt:
Endstoff der letzten Reaktion.
Nichtausgefüllte Flächen mit hellgrauer Schrift Gerade in der aktuellen Abbildung nicht betrachtete und daher "ausgeblendete" Bildelemente