Lac Operon 개념형성에 영향을 준 Mutant

소개글

Lac Operon 개념형성에 영향을 준 Mutant

목차

Lac- 돌연변이체
Lac계의 조절: 유도적 및 구성적 합성과 억제
LacO 돌연변이체의 우성: 작동유전자

본문내용

Lac- 돌연변이체
E.coli에서는 2가지 단백질이 락토오스의 대사에 필요하다. 그들 중 하나는 효소 β-galactosidase로서 이것은 갈락토오스와 글루코오스를 생산하기 위해 락토오스를 분해하고, 다른 하나는 Lactose permease로서 락토오스를 세포 내로 들어오게 하는데 요구된다. 락토오스 활용 시스템에서 2가지 상이한 단백질의 존재는 유전실험과 생화학분석을 서로 조화시킴으로써 최초로 발견되었다.
처음에는 탄소원으로 락토오스를 이용할수 없는 수백 개의 돌연변이체들(Lac-돌연변이체들)이 분리되었다. 돌연변이들 중 일부는 E.coli 염색체상에 있었고 나머지는 락토오스 활용 유전자들을 가지고 있는 플라스미드, F' lac에 돌연변이가 있었다. F'× F- 교배에 의하여 유전자형, F'lac-/lac+ 혹은 F'lac+/lac-를 가진 부분 2배체가 같이 이루어졌다. 이 2배체들은 항상 Lac+표현형을 생산했음이 관찰되었다. 즉, 그들은 β-galactosidase를 만들었다. Lac유전자의 기능을 방해하는 억제유전자는 생산되지 않았다. 그런 다음 F'Lac플라스미드와 Lac-유전자를 가지고 있는 염색체와 양쪽 모두를 가진 다른 부분 2배체들이 만들어졌다. 이들은 처음에 분리된 돌연변이체들 모두가 2개의 상보성 그룹 LacZ와 LacY에 속해 있다는 결과를 가지고 Lac+ 표현형에 대해 검사되었다. 부분 2배체들 F'lacY-lacZ+/F'lacY+lacZ-와 F'lacY+lacZ-/F'lacY-lacZ+는 Lac+표현형을 가짐와 동시에 β-galactosidase를 생산했지만, 유전자형 F'lacY-lacZ+/F'lacY-lacZ+와 F'lacY+lacZ-/F'lacY+lacZ는 Lac-표현형을 가지고 있었다. 두 상보성 그룹의 존재는 Lac system이 최소한 2개의 유전자로 이루어져 있었다는 믿을만한 증거가 된 것이다.
더 이상 실험을 하는 것이 각 유전자의 정확한 기능을 확증하기 위해서 필요하게 되었다. 세포들이 C로 표지된 락토오스를 함유한 배지에서 배양된 실험에서〔 C〕락토오스는 결코 lacY-세포에 들어가지 않는 반면, 쉽게 lacZ-돌연변이체로 침투했음을 보여 주었다. 세포벽의 부분을 파괴하여 그것을 투과할 수 있도록 하는 리소자임에 의한 lacY-DML 세포의 처리는 방사성 락토오스가 lacY-세포로 들어가는 것을 가능하게 했고, 이것은 lacY유전자가 세포막을 통한 락토오스의 세포내로의 운반과 관련이 있을 것이다. 또한, 투과효소를 위한 구조유전자일 것이라는 사실을 의미하는 것이었다. 효소 효력검정에서 β-galactosidase는 Lac+세포에 존재하지만, LacZ-세포에는 존재하지 않음을 보여주었다. 이런 결과들은 LacZ유전자가 β-galactosidase에 대한 구조유전자라는 최초의 증거가 되었다. 이렇게 해서 LacY유전자와 LacZ유전자라는 인접해 있다는 사실을 유전자 지도작성에 의해 밝혀졌다.

참고 자료

없음