Operon je funkční jednotka genomové DNA, která obsahuje skupinu genů řízených jedním promotorem. Zjednodušeně řečeno, tyto geny sdílejí informace potřebné k vytvoření nástrojů pro určitý úkol, takže mají společný promotor, který zajišťuje, že budou všechny přepisovány společně.

Lac neboli laktózový operon se vyskytuje u E. coli a některých dalších střevních bakterií. Tento operon obsahuje geny kódující bílkoviny, které mají na starosti transport laktózy do cytosolu a její štěpení na glukózu. tato glukóza se pak využívá k výrobě energie.

Lac operon využívají molekulární biologové, abychom lépe pochopili, jak funguje. O tom se také krátce píše v Jeremyho článku o využití lac operonu jako nástroje mikroskopie.

Těsná regulace

Normálně je lac operon vypnutý. Represorový protein se váže na operátorovou (řídicí) oblast před operonem a zabraňuje transkripci.

Pokud je laktóza přítomna mimo buňku, prochází buněčnou membránou a působí jako induktor operonu. Činí tak, jakmile je laktosa rozložena za vzniku alolaktosy. Operon lac je poté přepsán a přeložen do proteinů včetně permeázy, která se zabudovává do buněčné membrány a usnadňuje transport laktózy do buňky, a β-galaktosidázy, která požírá laktózu na molekuly glukózy. β-galaktosidáza také vytváří alolaktózu. To vede ke smyčce pozitivní zpětné vazby.

Tento operon se dostává na scénu, když je hladina glukózy nízká. To je způsobeno dalším proteinem, který se nazývá protein katabolitového aktivátoru (CAP), a molekulami cyklického adenosinmonofosfátu (cAMP). Když hladina glukózy klesá, hladina cAMP se zvyšuje, dokud není dostatek cAMP k navázání a aktivaci dalšího CAP. CAP podporuje transkripci genů RNA polymerázou, což vede ke zvýšení exprese lac operonu.

Společně máte negativní regulátor, represorový protein, který je vázán a deaktivován alolaktózou, a pozitivní regulátor, který je podporován nízkou hladinou glukózy a zajišťuje, že když je hladina glukózy nízká, ale je přítomna laktóza, buňka přepne na tento alternativní zdroj večeře.

Proč jsou tedy tyto džínovité geny tak módní v laboratořích a průmyslu?“

Operon lac se vědcům osvědčil. Promotor i geny byly rozebrány a využity různými způsoby.

Zůstaňte naladěni, abyste se dozvěděli, jak se můžete dostat na vlnu lac operonu!

.