LAC OPERON | PENGATURAN EKSPRESI GEN PART 3 | BELAJAR GENETIKA (Lehet 2024)
Operon, a baktériumokban és azok vírusaiban található genetikai szabályozó rendszer, amelyben a funkcionálisan rokon fehérjéket kódoló gének a DNS mentén vannak csoportosítva. Ez a tulajdonság lehetővé teszi a fehérje szintézis koordinált ellenőrzését a sejt igényei szerint. Azáltal, hogy eszközöket biztosít a fehérjék előállításához, csak akkor és ott, ahol szükség van rá, lehetővé teszi az operon számára, hogy a sejt energiát takarítson meg (ami a szervezet életstratégiájának fontos része).
Egy tipikus operon szerkezeti gének egy csoportjából áll, amelyek kódolják az anyagcsere útjában, például egy aminosav bioszintézisében részt vevő enzimeket. Ezek a gének a szomszédos DNS-szakaszokon helyezkednek el, és egy promóter ellenőrzése alatt állnak (a DNS rövid szegmense, amelyhez az RNS-polimeráz kötődik, hogy iniciálja a transzkripciót). A messenger RNS (mRNS) egysége átíródik az operonból, majd ezt követően külön fehérjékké transzlálódik.
A promótert különféle szabályozási elemek vezérlik, amelyek reagálnak a környezeti útmutatásokra. Az egyik általános szabályozási módszert egy olyan szabályozófehérje hajtja végre, amely kötődik az operátorrégióhoz, amely egy másik rövid DNS-szegmens, amely a promoter és a szerkezeti gének között található. A szabályozó fehérje vagy blokkolhatja a transzkripciót, ebben az esetben represszor proteinnek nevezik; vagy aktivátorfehérjeként stimulálhatja a transzkripciót. További szabályozás lép fel néhány operonban: egy induktornak nevezett molekula kötődik a represszorhoz, inaktiválva azt; vagy egy represszor csak akkor képes képes megkötni az operátort, ha nem kapcsolódik egy másik molekulához, a corepressor-hoz. Néhány operont csillapító ellenőrzés alatt tartanak, amelyben a transzkripció megindul, de megállt, mielőtt az mRNS átíródna. Az mRNS ezt a bevezető régiót vezető szekvenciának nevezzük; magában foglalja a csillapító régiót, amely visszahajtható önmagára, és egy szár-hurok szerkezetet képezhet, amely blokkolja az RNS polimeráz továbbjutását a DNS mentén.
Az operonelméletet először a francia mikrobiológusok, François Jacob és Jacques Monod javasolták az 1960-as évek elején. Klasszikus tanulmányukban ismertették az Escherichia coli lac operonjának szabályozó mechanizmusát, egy olyan rendszert, amely lehetővé teszi a baktériumnak a laktóz-metabolizmusban részt vevő enzimek termelésének visszaszorítását, ha laktóz nem áll rendelkezésre.
