katabolická represia

katabolická represia — regulačný mechanizmus syntézy enzýmov v bunkách prokaryontných organizmov, ktorý zabezpečuje prednostné využitie pre bunku výhodnejšieho, metabolickými dráhami ľahšie spracovateľného substrátu (kým je k dispozícii ľahšie využiteľný substrát, ťažšie rozložiteľné substráty nie sú metabolizované). V prítomnosti výhodnejšieho zdroja uhlíka (substrátu; napr. ᴅ-glukózy) spočíva v represii (potlačení) transkripcie operónov, ktoré kódujú indukovateľné enzýmy podieľajúce sa na katabolizme sacharidov. Transkripcia operónov je naopak regulovaná pozitívne katabolickým aktivačným proteínom.

Napr. ak baktéria Escherichia coli rastie v médiu obsahujúcom ᴅ-glukózu i laktózu, uprednostňuje z dôvodu úspory energie a živín ᴅ-glukózu. Prítomnosť glukózy spôsobuje pokles koncentrácie cyklického adenozínmonofosfátu (cAMP), čím nevzniká aktívny komplex CAP-cAMP a operón lac (zabezpečujúci expresiu génov nevyhnutných pre metabolizmus disacharidu laktózy) je reprimovaný (potlačený), t. j. nedochádza k jeho transkripcii. Po spotrebovaní všetkej glukózy sa zvýši intracelulárna koncentrácia cAMP, operón lac sa dereprimuje (aktivuje) a začne sa syntéza príslušných enzýmov a následne katabolizmus laktózy. V minulosti sa predpokladalo, že koncentráciu cAMP znižujú katabolity metabolizmu glukózy (odtiaľ názov katabolická represia), neskôr sa zistilo, že pokles cAMP v bunke (v prítomnosti glukózy v médiu) súvisí s transportom glukózy do bunky.

Katabolická represia umožňuje mikroorganizmom rýchlo sa adaptovať na dostupný zdroj uhlíka a energie. V bunkách kvasiniek (napr. druhu Saccharomyces cerevisiae) vedie ku katabolickej represii komponent respiračného metabolizmu glukózou (v prítomnosti nadbytku glukózy bunky uprednostňujú fermentačný metabolizmus aj pri raste v aeróbnych podmienkach). Mechanizmus katabolickej represie eukaryontných organizmov je odlišný od mechanizmu katabolickej represie baktérií.