Lac Operon (Inducerbar Operon) og Repressibel Operon

Gener er reguleret som en enhed af en enkelt switch kaldet operatør. Promotergen markerer det sted, hvor transkription af mRNA starter og hvor RNA-polymeraseenzymfugle. Hele enheden hedder operon.

Virkningen af ​​strukturgenet reguleres af operatørstedet ved hjælp af et repressorprotein produceret af virkningen af ​​gen "i" kaldet regulatorgen. Generne udtrykkes eller ikke udtrykkes afhænger af, om den operative switch er tændt eller slukket.

Med operatørkontakt transkriberes de tre gener af RNA-polymerase i en enkelt strækning af mRNA, der dækker alle de tre gener. Hvert gensegment kaldes cistron, og lang mRNA, der dækker alle cistrons, er kendt som polykistronisk. Hvis laktose fjernes fra mediet, produceres de nødvendige enzymer til nedbrydning ikke.

Repressorsubstansen kan kombinere med operatørgen for at undertrykke sin handling på to måder:

(I) Lacoperon (inducerbar operon):

I dette er operon generelt slukket, som følge heraf er der ingen transkription og dermed ingen dannelse af proteiner (enzymer) (figur 6.63). Det kan dog tændes, hvis en metabolit leveres til bakterien udefra.

Den består af tre strukturgener: Lac Z, Lac Y og Lac A, Den tilsatte metabolitt kommer i kontakt med aktiv repressor bundet til operatør, fører til ændringer i strukturen af ​​repressor og repressor fjernes fra operatøren.

Operon bliver transkriberet og enzymer produceres. Processen fortsætter indtil metabolitten (inducer) forbruges. Efter forbruget af inducer (metabolitten) repressor igen får sin tertiære form, binder den til operatøren og slukker operonen (figur 6.64).

I Lac operon lactose, når tilsætning kommer ind i cellerne ved virkningen af ​​enzympermease, er få molekyler som sædvanligvis til stede i cellen. Lactose binder sig til aktiv repressor, der fører til forandring i dets struktur. Som følge heraf undlader repressoren at binde sig til operatøren.

Nu starter RNA-polymerase processen med transkription af operon ved binding til promotorsted P. Alle de tre enzymer dannes viz. (β-galactosidase, permease og transacetylase. Endelig er alle lactosemolekyler brugt op. Nu inaktiv repressor bliver aktiv, lægger sig til operatøren og til sidst slukker operonen.

(II) Repressibel operon (tryptofanoperon og argininoperon):

I dette system er operon normalt på, så transskription sker normalt for at syntetisere enzymer. Men operon kan slukkes på grund af manglende krav til metabolitten (figur 6.66 B).

I tryptofanoperon kræver dannelse af tryptophan (en aminosyre) virkning af fem enzymer i rækkefølge. Dannelsen af ​​tryptophan er på, fordi regulator gen R danner en inaktiv repressor kaldet aporepressor, som ikke knytter sig til operatørstedet.

Da operatørstedet er frit for repressor, forbliver operonsystemet på, og alle de fem enzymer, der er nødvendige til tryptofandannelse, syntetiseres (figur 6, 66 A).

Når tryptophan akkumulerer eller tilsættes, virker få tryptophanmolekyler som co-repressor og binder til inaktiv repressor (repressor-corepressor-kompleks), som bliver aktiv og tilføjer sig til operatøren og dermed afbryder operonen.