- Lac-Promoter
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Der tac-Promoter ist ein synthetisch erzeugtes DNA-Fragment, das in der Molekularbiologie, Biochemie, und Biotechnologie als Werkzeug bei der Proteinherstellung eingesetzt wird. Das DNA-Konstrukt dient zur Erhöhung des Genexpressionslevels in Zellen des Bakteriums Escherichia coli und somit zur Überexpression rekombinanter Proteine. Die Bezeichnung tac setzt sich zusammen aus trp und lac, den Namen der Operons die zur Herstellung des tac-Konstrukts verwendet wurden.
Bakterielle Promotoren bestehen aus zwei Teilen, der sogenannten −35-Region und der −10 Region – auch Pribnow-Box genannt. An diese beiden Regionen bindet der Sigma-Faktor der RNA-Polymerase, die dann die Transkription des dahinterliegenden Gens einleitet.
Es gibt starke und schwache Promoter, das bedeutet, der Sigma-Faktor bindet an manche Promoter besser (folglich wird an diesen mehr mRNA gebildet), an manche schwächer (hier die die mRNA-Menge geringer). Aus dem Vergleich der DNA-Sequenzen einzelner Promoter lassen sich sogenannte Konsensussequenzen für starke und schwache Promoter ableiten. Bei Proteinüberexpressionsexperimenten ist man an einer möglichst großen Menge rekombinanten Proteins interessiert, folglich werden hier starke Promoter eingesetzt.
Ein Beispiel für einen starken Promoter aus Escherichia coli ist der trp-Promoter. 1983 wurde die −35-Region des trp-Promoters mit der −10-Region eines anderen Promoters – des lac-Promoters – in vitro kombiniert.[1] Es wurde also ein sogenannter Hybridpromoter konstruiert, der tac-Promoter. Es zeigte sich, dass der tac-Promoter ebenso wie der lac-Promoter durch IPTG und Laktose reguliert werden kann, das heißt, die mRNA-Synthese an diesem Promoter wird durch die Zugabe dieser Substanzen induziert. Diese Regulierbarkeit der Genexpression ist wichtig, da viele Fremdproteine toxisch für die Wirtszelle sind.
Ferner konnte gezeigt werden, dass der tac-Promoter 3 mal stärker als der trp-Promoter und 10 mal stärker als der lac-Promoter ist, eine ideale Voraussetzung für Experimente zur Proteinüberexpression.
Literatur
- ↑ de Boer, H.A. et al. (1983): The tac promoter: a functional hybrid derived from the trp and lac promoters. In: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. Bd. 80, S. 21-25. PMID 6337371 PDF
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