[Campbell Biology P.446] Der Leuchtfisch beherbergt Vibrio -Bakterien, die durch die Aktivit... | Practice Question

Der Leuchtfisch beherbergt Vibrio -Bakterien, die durch die Aktivität von lux -Genen Licht emittieren. Diese Lichtemission tritt nur auf, wenn die Bakterien eine bestimmte Dichte Quorum erreichen. Basierend auf diesen Informationen und den allgemeinen Prinzipien der Genregulation, welche der folgenden Hypothesen erklärt am besten, wie die lux -Genexpression als Reaktion auf die Bakteriendichte reguliert wird?

  • A: Hohe Bakteriendichte führt zu einem erhöhten Abbau der *lux*-Gen-mRNA.
  • B: Bakterien mit hoher Dichte scheiden ein Autoinduktor-Molekül aus, das die Transkription des *lux*-Gens aktiviert.
  • C: Niedrige Bakteriendichte löst die Bindung eines Repressorproteins an das *lux*-Operon aus, wodurch die Lichtproduktion verhindert wird.
  • D: Das Immunsystem des Fisches aktiviert die *lux*-Genexpression, wenn die Bakterienzahl ausreichend ist.

Explanation

Dieses Szenario beschreibt perfekt das Quorum Sensing, einen Mechanismus, bei dem Bakterien mittels ausgeschiedener Signalmoleküle Autoinduktoren kommunizieren. Bei niedriger Bakteriendichte ist die Autoinduktor-Konzentration niedrig, und die lux -Gene werden nicht exprimiert. Mit zunehmender Dichte akkumuliert der Autoinduktor. Sobald er eine Schwellenkonzentration erreicht, bindet er an einen Rezeptor, typischerweise ein Aktivatorprotein, was dann die Transkription der lux -Gene fördert und zu einer synchronisierten Lichtemission führt.