オペロンとは、ゲノム DNA の機能単位で、単一のプロモーターによって制御される一連の遺伝子を含んでいるものです。 簡単に言えば、これらの遺伝子は特定のタスクのためのツールを作成するために必要な情報を共有しているので、それらはすべて一緒に転写されることを保証するプロモーターを共有しています。

Lac、または乳糖オペロンは、大腸菌と他のいくつかの腸内細菌に見られる。 このオペロンは、ラクトースを細胞質へ輸送し、グルコースへ消化する担当のタンパク質をコードする遺伝子を含んでいます。 これは、ジェレミーの記事「lacオペロンを顕微鏡の道具として使う」でも簡単に説明されています。

厳密な制御

通常、lacオペロンはオフにされています。 抑制タンパク質がオペロン上流のオペレーター（制御）領域に結合して転写を阻止する。

ラクトースが細胞外に存在すると、細胞膜を通過してオペロンの誘導物質として作用する。 ラクトースが分解されてアロラクトースができるとそうなる。 lacオペロンはその後、細胞膜に埋め込まれて乳糖の細胞内への輸送を促進するパーミアーゼや、乳糖を食べ尽くしてグルコース分子を作る&β;-ガラクトシダーゼなどのタンパク質に転写・翻訳される。 &β;-ガラクトシダーゼは、アロラクトースも作る。 これは正帰還ループにつながる。

このオペロンは、グルコースレベルが低いときに舞台を占める。 これは、カタボライト活性化タンパク質（CAP）と呼ばれる別のタンパク質と、環状アデノシン一リン酸（cAMP）分子のおかげである。 グルコースレベルが下がると、より多くのCAPと結合し活性化するのに十分なcAMPが存在するまで、cAMPレベルが上昇する。 CAPはRNAポリメラーゼの転写を促進し、lacオペロンの発現を増加させる。

このように、アロラクトースに結合して不活性化する負の制御因子であるリプレッサー蛋白質と、低グルコースレベルによって促進される正の制御因子があり、低グルコースレベルでもラクトースが存在すれば、細胞がこの代替夕食源に切り替わるようにできている。

lacオペロンは、科学者にとって有用であることが証明されています。 プロモーターと遺伝子の両方がバラバラにされ、さまざまな方法で使用されています。

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