Ugrás a tartalomhoz

Molekuláris biológia I-II.

Bálint Miklós (2010)

Educatio Társadalmi Szolgáltató Nonprofit Kft.

5.20. Az SOS válasz

5.20. Az SOS válasz

Az UV fény, az alkiláló ágensek, a keresztkötést létrehozó anyagok E. coli esetén egy komplex rendszert kapcsolnak be ezek hatásainak kivédésére. Ez az ún. SOS válaszrendszer, amely leállítja a sejtszaporodást és megnöveli a DNS-kijavítási kapacitást.

Az E. colinak van egy olyan mutánsa, ahol a recA vagy lexA génben következik be, és ezáltal az SOS válasz állandóan bekapcsolt állapotban marad. Ezenkívül ha az E. colit DNS-károsítóknak vagy replikációt gátló anyagoknak tesszük ki, olyankor a RecA fehérje egy olyan proteolitikus hatást közvetít, amely elhasítja a LexA fehérjét (22 kDa) egy Ala-Gly kötés mentén. A RecA-t in vitro az aktiválja, hogy egyláncú DNS-hez kötődik. Nem maga a RecA végzi a proteolitikus hasítást, hanem kötődik a LexA-hoz, és ezáltal az saját magát fogja hasítani.

Genetikai vizsgálatokból kiderült, hogy a LexA fehérje a recA és lexA operonon kívül, számos más operont is represszál. 11 ilyen gén van – közülük pl. az uvrA és uvrB a kivágásos helyreállításért felelős fehérjéket kódolják. A lexA által represszálható gének mindegyikének elején egy homológ, 20 nukleotid hosszú ún. SOS-régió található. Ez palindrom szimmetriát mutat, ami az operátorrégiókat jellemzi. Az SOS válasz modelljét szemlélteti az 5.42. ábra.

 

5.42. ábra. Az SOS válasz vázlata. a) A nem károsodott sejtben a LexA fehérje nagyrészt represszálja a RecA, Uvr A, B és más fehérjék kifejeződését. b) Amikor a DNS jelentősen károsodik, akkor a RecA aktiválódik azáltal, hogy egyszálú DNS-hez kötődik. Az aktivált RecA a LexA fehérje autoproteolízisét eredményezi. Ezáltal az SOS fehérjék kifejeződnek, és a sérült DNS kijavítódik.

 

   

Meg kell jegyezni, hogy az SOS rendszer hajlamos a hibára, így működése gyakran mutációval jár együtt, ami sokszor funkcióvesztést, de néha új, jobb tulajdonságok megjelenését okozza, amelyet azután a szelekció támogat.