Un opéron est une unité fonctionnelle d’ADN génomique qui contient un groupe de gènes contrôlés par un promoteur unique. En termes simples, ces gènes partagent des informations nécessaires pour créer les outils d’une tâche particulière, ils partagent donc un promoteur garantissant qu’ils seront tous transcrits ensemble.

L’opéron lac, ou lactose, se trouve chez E. coli et certaines autres bactéries entériques. Cet opéron contient des gènes codant pour des protéines chargées de transporter le lactose dans le cytosol et de le digérer en glucose.Ce glucose est ensuite utilisé pour fabriquer de l’énergie.

L’opéron lac est exploité par les biologistes moléculaires, afin de mieux comprendre son fonctionnement. Ce point est également abordé brièvement dans l’article de Jeremy sur l’utilisation de l’opéron lac comme outil de microscopie.

Régulation étroite

Normalement, l’opéron lac est désactivé. Une protéine répresseur se lie à la région opérateur (contrôle) en amont de l’opéron empêchant la transcription.

Lorsque le lactose est présent à l’extérieur de la cellule, il traverse la membrane cellulaire et agit comme un inducteur de l’opéron. Il le fait une fois que le lactose est dégradé pour créer de l’allolactose. L’opéron lac est alors transcrit et traduit en protéines dont la perméase, qui s’incorpore à la membrane cellulaire facilitant le transport du lactose dans la cellule, et la β-galactosidase, qui consomme le lactose pour fabriquer des molécules de glucose. La &bêta;-galactosidase fabrique également de l’allolactose. Cela conduit à une boucle de rétroaction positive.

Cet opéron entre en scène lorsque les niveaux de glucose sont bas. Cela est dû à une autre protéine, appelée protéine activatrice de catabolite (CAP), et aux molécules d’adénosine monophosphate cyclique (AMPc). Lorsque le taux de glucose baisse, le taux d’AMPc augmente jusqu’à ce qu’il y ait suffisamment d’AMPc pour lier et activer davantage de CAP. Le CAP favorise la transcription des gènes par l’ARN polymérase, ce qui conduit à une augmentation de l’expression de l’opéron lac.

Ensemble, vous avez un régulateur négatif, la protéine répresseur, qui est liée et désactivée par l’allolactose et un régulateur positif, qui est promu par de faibles niveaux de glucose assurant que lorsque les niveaux de glucose sont faibles, mais que le lactose est présent, la cellule va passer à cette source alternative de dîner.

Alors, pourquoi ces gènes de jeans sont-ils si à la mode en laboratoire et dans l’industrie ?

L’opéron lac s’est révélé utile aux scientifiques. Le promoteur et les gènes ont été séparés et utilisés de diverses manières.

Rester à l’écoute pour savoir comment vous pouvez prendre le train en marche de l’opéron lac !