Genregulation bei Prokaryoten - Operon-Modell ● Gehe auf SIMPLECLUB.DE/GO & werde #EinserSchüler (Maj 2024)
Operon, genetiskt regleringssystem som finns i bakterier och deras virus i vilka gener som kodar för funktionellt relaterade proteiner klusteras längs DNA: t. Denna funktion gör det möjligt att kontrollera proteinsyntesen samordnat som svar på cellens behov. Genom att tillhandahålla medel för att producera proteiner endast när och där de krävs, tillåter operon cellen att spara energi (vilket är en viktig del av en organisms livstrategi).
En typisk operon består av en grupp strukturella gener som kodar för enzymer som är involverade i en metabolisk väg, såsom biosyntesen av en aminosyra. Dessa gener är placerade sammanhängande på en DNA-sträcka och är under kontroll av en promotor (ett kort segment av DNA till vilket RNA-polymeraset binds för att initiera transkription). En enda enhet med budbärar-RNA (mRNA) transkriberas från operon och översätts därefter till separata proteiner.
Arrangören styrs av olika reglerande element som svarar på miljöaspekterna. En vanlig metod för reglering utförs av ett regulatorprotein som binder till operatörsregionen, vilket är ett annat kort segment av DNA som finns mellan promotorn och de strukturella generna. Regulatorproteinet kan antingen blockera transkription, i vilket fall det kallas ett repressorprotein; eller som ett aktivatorprotein kan det stimulera transkription. Ytterligare reglering sker i vissa operoner: en molekyl som kallas en inducerare kan binda till repressorn och inaktivera den; eller en repressor kanske inte kan binda till operatören såvida den inte är bunden till en annan molekyl, korepressorn. Vissa operoner är under dämpningskontroll, i vilken transkription initieras men stoppas innan mRNA transkriberas. Denna inledande region av mRNA kallas ledarsekvensen; det inkluderar dämpningsregionen, som kan vika tillbaka på sig själv och bilda en stam-och-slinga-struktur som blockerar RNA-polymeraset från att gå längs DNA: t.
Operonteorin föreslogs först av de franska mikrobiologerna François Jacob och Jacques Monod i början av 1960-talet. I sitt klassiska dokument beskrev de regleringsmekanismen för lacoperon från Escherichia coli, ett system som gör det möjligt för bakterien att undertrycka produktionen av enzymer som är involverade i laktosmetabolism när laktos inte finns tillgängligt.
