النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Genetics of the Arabinose System
المؤلف:
Robert Schleif
المصدر:
Genetics and Molecular Biology
الجزء والصفحة:
2nd Edition , p362-364
2025-06-29
30
Most mutations in the arabinose operon generate the expected phenotypes. The araB, araA, and araD genes lie in one transcriptional unit served by promoter PBAD (Fig. 1), and mutations in these genes abolish the activity of the enzyme in question as well as leave the cells arabinose-negative. Mutations in araD, however, have the useful property that they make the cells sensitive to the presence of arabinose due to their resulting accumulation of ribulose phosphate. This type of sensitivity is not an isolated case, for high levels of many sugar phosphates in many types of cells are toxic or growth inhibitory.
Fig1. Fine structure of the E. coli genome in the region of the araBAD genes, the ara promoters, and the directions of transcription of the genes. In the top, the genes are drawn in the conventional orientation of the E. coli genetic map, and in the bottom, the arabinose genes have been inverted to con form with the conventional usage, in which the major transcription is rightward.
The arabinose-sensitivity of AraD- cells provides a simple way to isolate mutations in the arabinose genes. AraD- mutants that have further mutated to become resistant to arabinose contain mutations preventing the accumulation of ribulose phosphate. Each cell capable of growing into a colony must contain a secondary mutation in the arabinose operon in addition to the AraD- mutation. Such mutants are isolated by spreading large numbers of AraD- cells onto plates containing arabinose and some other source of carbon and energy, such as glycerol or yeast extract. The few cells that grow into colonies contain additional mutations in araC, B, or A. This scheme does not yield transport-negative mutants since both transport systems would have to be inactivated before the cells would be arabinose-resistant, and such double mutants are too rare to be detected.
The behavior of mutations in one of the arabinose genes was paradoxical. The cells became arabinose-negative, but no enzymatic activity could be associated with the gene. In fact, none seemed necessary because the other arabinose gene products performed all the required metabolic conversions. Additionally, cells with mutations in this gene, araC, had the strange property of not possessing any of the arabinose induced enzymes or active transport systems (Table 1). If the gene product were not any of the logical proteins, perhaps it wasn’t a protein. This wasn’t possible, however, because nonsense mutations existed in the araC gene. Only genes encoding proteins can possess nonsense mutations. Therefore, the araC gene product had to be a protein.
Table1. Induction of the Arabinose Operon
Formally, the behavior of the araC mutants was consistent with several regulatory mechanisms. First, contrary to expectations prevalent at the time of this work, araC could code for a positive regulator, one whose presence is necessary for synthesis of the other ara gene products. Second, araC could code for a component directly involved with the uptake of arabinose into cells. Its absence would mean that the intracellular level of arabinose would never become high enough to permit derepression of the arabinose genes. Third, araC could be part of a double-negative regulation system (Fig. 2). That is, AraC protein in the presence of arabinose could repress the synthesis of the true repressor of the arabinose operon. In this case, if araC were inactive or arabinose were absent, then the repressor would be synthesized and the arabinose enzymes would not be synthesized.
Fig2. A double-negative regulation system in which C looks like an activator in genetic and physiological tests. C is a repressor of R synthesis, R is a repressor of the BAD operon.
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
