שיעור 14 ואחרון – מנגנון בפאג' למבדא וסוויצ'ים גנטיים:

ולסיכום – תרשים מסכם של הבקרות:

 

פאג' למבדא – מהפאג'ים הנחקרים ביותר, היווה את המודל הפשוט ביותר בתהליך "קבלת החלטה" – מה

כדאי לי לעשות כתלות בתנאי הסביבה.

ראשית עלינו להבין את את הגנום המלא של פאג' למבדא, לפי האילוסטרציה

הבאה:

האזור האדום – מייצג את האזור הליזוגני. ניתן להבחין ב,cI- כאמור הרפרסור

למסלול הליטי עליו דיברנו;

חלק ירוק – ליטי מוקדם;

חלק סגול (העוקב לירוק) – ליטי מחייב – כניסה לגנים אלו מחייבת כניסה למסלול

הליטי.

וכעת ניכנס לתהליך ולבקרות – ירוק מסמן גן\חלבון פאג'י, צהוב מסמן חיידקי:

עם הזרקת הכרומוזום לתא המאכסן ומיד לאחר ההדבקה, מתחיל שעתוק משני פרומוטורים – PR (מלשון ימין) וPL- (שמאל.) השעתוק נפסק אחרי 200 בסיסים בערך עקב טרמינטורים אשר נמצאים על הרנ"א הנוצר

TR1( ו,TL1- בהתאמה.) עד כה נוצרים שני גנים – N ו.cro-

N משמש כאנטי-טרמינטור ונקשר לאתרי nut הנמצאים בסמוך לאתרי הטרמינטורים – מאפשר שעתוק

מעבר אליהם.

שעתוק N וcro- מכונה גל השעתוק הראשון. כאשר  יצטבר מספיק N בציטופלסמה השעתוק יוכל להמשיך מעבר לטרמינטורים ואנו מגיעים לגל השעתוק השני – לכן משך הזמן בין הגל הראשון

והשני תלוי בקצב ההצטברות של N בציטופלסמה.

 

אם כך מה מעכב את הצטברות N בציטופלסמה? הפרוטאזה החיידקית ,Lon אשר מפרקת את .N פרוטאזה

זו נמצאת על מנת לפרק חלבונים לא מקופלים, ולכן זמינותו וריכוזו תלויים במצב הפיסיולוגי של החיידק –

מכאן הפאג' יכול "לחוש" את מצבו הפיזיולוגי של החיידק, ובכך הפאג' יכול "להחליט" לאיזה מסלול להכנס –

ליטי או ליזוגני.

כאשר מצטבר מספיק N – ניתן להמשיך לגל השעתוק השני, אשר נמשך לאורך המקטע הירוק והמקטע

הכחול, כאשר שניהם נעצרים לפני המקטע הסגול. הגן האחרון המשועתק מPR- הוא ,Q גם הוא אנטי-

טרמינטור, גם הוא סנסור למצב החיידק (יורחב בהמשך) ומאפשר המשך שעתוק מעבר לנקודה .PR’

עד כה:

  • קיימים 3 גלי שעתוק עוקבים, השלמת שלושתם מחייבת את הפאג' למסלול הליטי.
  • משך הזמן בין גלי השעתוק מושפע מהמצב הפיזיולוגי של החיידק, ומשך הזמן גם משפיע על

ההחלטה לאיזה מסלול (ליזוגני או ליטי) – ללכת.

 

 

איך מתווך המעבר למסלול ליזוגני אם כך? למה לא פשוט מצטבר מספיק ,N מספיק Q ומתרחש שעתוק של הגנים הליטיים? מתווך כאמור על ידי הרפרסור – ,cI אשר מונע ביטוי של הגנים במסלול הליטי. cI משועתק מפרומוטור שלישי הקרוי ,PRE אשר נמצא בסמוך לפרומוטור PR אך על הגדיל הנגדי

ולכן מקודד לכיוון השני.

שעתוק זה תלוי במנגנון של בקרה חיובית, כתלות בהצטברות של cII – גן זה מקודד במהלך גל השעתוק השני ולכן גם הרפרסור יקודד רק לאחר גל השעתוק השני. cII נקרא כך כי בדומה ל,cI- מוטנטים בגן זה יהיו

בעלי פנוטיפ clear (אין כניסה בכלל למסלול ליזוגני.)

תפקיד נוסף של cII הוא אקטיבציה של שעתוק משני פרומוטורים נוספים –  PaQ (אנטי

)Q וPaQ.PI-  מקודד למקטע

רנ"א ,antisense כלומר רנ"א אשר הופכי לרנ"א של Q ויכול להקשר אליו, ובכך לגרום

לעיכובו. PI מביא לביטוי integrase (מהגן המופיע )int אשר אחראי לאיחוי כרומוזום הפאג' עם החיידק.

לסיכומו של דבר, cII בעל 3 תפקידים אשר כולם מקדמים כניסה למסלול ליזוגני, ולכן ריכוזו מהותי לבחירת

המסלול – ריכוז גבוה יאפשר כניסה למסלול ליזוגני, בעוד שריכוז נמוך – ליטי.

נמצאו חיידקים מוטנטים אשר בהם תדירות הליזוגנציה גבוהה במיוחד, וכונו hfl ( of frequency high .)lysogenization אחד ממוטנטים אלו )hflB( התברר בפגוע בפרוטאזה תלוית ATP אשר מביאה לפירוק של

.cII פרוטאזה זו קרויה .FtsH

 

אם כך גם ריכוז הפרוטאזה FtsH משפיע על כניסה למסלול הליטי או ליזוגני, לפי התרשים הבא:

כיוון שגם ריכוז ופעילות FtsH מושפע רבות מהמצב הפיזיולוגי של התא, ניתן לראות כאן בדוגמה נוספת בה חש

הפאג' איזה מסלול לבחור.

תוכן עניינים

בלוג
פינוי מדירה – אין צורך בידע מוקדם

חתימה על חוזים מסוימים, למשל, חוזה שכירות, היא פעולה שגרתית יומיומית. זו אינה מצריכה ידע מוקדם מן הצדדים ופעמים רבות, החוזה הוא במתכונת סטנדרטית. הדבר

הניסוי:

  ג'קוב מעלה את הטמפ' ומחזיר אותה למצב הקודם – נראה כי החיידק כבר לא מחוסן בפני פאג'ים אחרים. האם עבר ?curing התשובה היא לא,

שיעור 12 – אופרון הטריפטופאן:

      עיקר השיעור הוא על מנגנון האופרון בsubtilis– ,B. אך ראשית עלינו להבין את המנגנון המתרחש בcoli– E. (חלק מן המידע מתוך מיקרוביולוגיה:)

שיעור 10 – המשך אופרון הלקטוז:

  כיצד התגלו הגנים באופרון הלקטוז, וכיצד נקבע מיקומם? הגנים באופרון הינם גן  –lacZ האחראי לסינתזת האנזים ,β-galactosidase lazY האחראי ליצירת permease  אשר היא משאבה

בלוג
פינוי מדירה – אין צורך בידע מוקדם

חתימה על חוזים מסוימים, למשל, חוזה שכירות, היא פעולה שגרתית יומיומית. זו אינה מצריכה ידע מוקדם מן הצדדים ופעמים רבות, החוזה הוא במתכונת סטנדרטית. הדבר

הניסוי:

  ג'קוב מעלה את הטמפ' ומחזיר אותה למצב הקודם – נראה כי החיידק כבר לא מחוסן בפני פאג'ים אחרים. האם עבר ?curing התשובה היא לא,

שיעור 12 – אופרון הטריפטופאן:

      עיקר השיעור הוא על מנגנון האופרון בsubtilis– ,B. אך ראשית עלינו להבין את המנגנון המתרחש בcoli– E. (חלק מן המידע מתוך מיקרוביולוגיה:)

שיעור 10 – המשך אופרון הלקטוז:

  כיצד התגלו הגנים באופרון הלקטוז, וכיצד נקבע מיקומם? הגנים באופרון הינם גן  –lacZ האחראי לסינתזת האנזים ,β-galactosidase lazY האחראי ליצירת permease  אשר היא משאבה