Ποια είναι η ομάδα των γονιδίων που λειτουργούν μαζί σε προκαρυώτες;
Δείτε πώς λειτουργούν οι οπερόλες:
* γονίδια: Ένα οπερόνιο περιέχει ένα σύμπλεγμα γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες με σχετικές λειτουργίες.
* Προαγωγός: Το οπερόνιο έχει μία μόνο περιοχή προαγωγού όπου η πολυμεράση RNA δεσμεύεται για να ξεκινήσει τη μεταγραφή.
* χειριστής: Δίπλα στον προαγωγό είναι ο χειριστής, μια σύντομη ακολουθία του DNA όπου μπορεί να δεσμεύσει μια ρυθμιστική πρωτεΐνη (καταστολέας ή ενεργοποιητής).
* Ρυθμιστικά γονίδια: Υπάρχουν συχνά γονίδια που βρίσκονται σε άλλα μέρη του γονιδιώματος που κώδικα για ρυθμιστικές πρωτεΐνες, οι οποίες ελέγχουν την έκφραση του οπερονίου.
Πώς λειτουργούν τα οπερόνια:
1. Μεταγραφή: Όταν η ρυθμιστική πρωτεΐνη είναι ανενεργή, η RNA πολυμεράση μπορεί να δεσμεύεται από τον υποκινητή και να μεταγράψει όλα τα γονίδια στο οπερόνιο σε ένα μόνο μόριο mRNA.
2. Μετάφραση: Το μόριο mRNA στη συνέχεια μεταφράζεται σε πολλαπλές πρωτεΐνες.
3. Κανονισμός: Η ρυθμιστική πρωτεΐνη μπορεί να δεσμεύεται με τον χειριστή και να μπλοκάρει την πολυμεράση RNA, αποτρέποντας τη μεταγραφή του οπερονίου. Αυτό επιτρέπει στους προκαρυώτες να ελέγχουν αποτελεσματικά την έκφραση των γονιδίων που χρειάζονται μαζί.
Παράδειγμα:
Ένα διάσημο παράδειγμα είναι το lac οπερόνιο Στο Ε. Coli, το οποίο ελέγχει την κατανομή της λακτόζης. Όταν υπάρχει λακτόζη, συνδέεται με την πρωτεΐνη καταστολέα, προκαλώντας την αποσύνδεση από τον χειριστή. Αυτό επιτρέπει στην πολυμεράση RNA να μεταγράφει τα γονίδια που απαιτούνται για τον μεταβολισμό της λακτόζης.
Πλεονεκτήματα των οπερονίων:
* αποτελεσματική ρύθμιση γονιδίων: Επιτρέπει στα προκαρυωτικά να ελέγχουν την έκφραση πολλαπλών σχετικών γονιδίων ταυτόχρονα.
* Διατήρηση πόρων: Αποτρέπει την περιττή σύνθεση πρωτεϊνών.
* Ταχεία απόκριση στις περιβαλλοντικές αλλαγές: Επιτρέπει την προσαρμογή των βακτηρίων στις αλλαγές στο περιβάλλον τους.
