Un operon este o unitate funcțională de ADN genomic care conține un grup de gene controlate de un singur promotor. Mai simplu spus, aceste gene împărtășesc informațiile necesare pentru a crea instrumentele pentru o anumită sarcină, astfel încât ele împart un promotor care asigură că vor fi transcrise toate împreună.

Operonul lac, sau lactoza, se găsește în E. coli și în alte câteva bacterii enterice. Acest operon conține gene care codifică proteinele însărcinate cu transportul lactozei în citosol și digerarea acesteia în glucoză. această glucoză este apoi utilizată pentru a produce energie.

Operonul lac este exploatat de biologii moleculari, astfel încât să înțelegem mai bine cum funcționează. Acest lucru este, de asemenea, discutat pe scurt în articolul lui Jeremy despre utilizarea operonului lac ca instrument de microscopie.

Reglare strânsă

Normal, operonul lac este oprit. O proteină represoare se leagă de regiunea operator (de control) în amonte de operon, împiedicând transcrierea.

Când lactoza este prezentă în afara celulei, aceasta traversează membrana celulară și acționează ca un inductor al operonului. Ea face acest lucru odată ce lactoza este descompusă pentru a crea alolactoză. Operonul lac este apoi transcris și tradus în proteine, inclusiv permează, care se încorporează în membrana celulară facilitând transportul lactozei în celulă, și β-galactosidază, care consumă lactoza pentru a face molecule de glucoză. β-galactosidază produce, de asemenea, alolactoză. Acest lucru duce la o buclă de reacție pozitivă.

Acest operon intră în scenă atunci când nivelurile de glucoză sunt scăzute. Acest lucru se datorează unei alte proteine, numită proteină activatoare de catabolit (CAP), și moleculelor de adenozin monofosfat ciclic (cAMP). Atunci când nivelul de glucoză scade, nivelul de cAMP crește până când există suficient cAMP pentru a lega și activa mai mult CAP. CAP promovează transcrierea ARN polimerazei ARN a genelor, ceea ce duce la o creștere a expresiei operonului lac.

Împreună, aveți un regulator negativ, proteina represoare, care este legată și dezactivată de alolactoză și un regulator pozitiv, care este promovat de nivelurile scăzute de glucoză, asigurând că atunci când nivelurile de glucoză sunt scăzute, dar lactoza este prezentă, celula va trece la această sursă alternativă de cină.

Atunci de ce sunt aceste gene de blugi atât de la modă în laborator și în industrie?

Operonul lac s-a dovedit a fi util oamenilor de știință. Atât promotorul, cât și genele au fost separate și folosite în diverse moduri.

Rămâneți pe recepție pentru a afla cum vă puteți urca în vagonul operonului lac!