Co je to Tryptofanový Operon?
Operátor tryptofanu, také známý jako trp operon, je oblast molekuly DNA, ve které jsou geny, které kódují enzymy pro tryptofan, exprimovány, když je nízká aminokyselina. Tryptofan je jedna z 20 aminokyselin používaných uvnitř živých buněk. Jeho produkce byla dobře studována u bakterií Escherichia coli (E. coli).
V buňce E. coli kóduje tryptofan pět genů. Jsou spojeny vedle sebe ve struktuře zvané operon. Tryptofanový operon také sestává z místa operátora a je jím řízen. DNA transkripce je řízena proteiny. Proteiny represoru se mohou navázat na místo operátora, což blokuje transkripci genů a produkci tryptofanu.
Tyto represivní proteiny jsou neaktivní, pokud není přítomna aminokyselina, takže se nepřipojují k operátorovi, aby blokovaly produkci. Operátorské místo je spojeno s promotorovým místem na tryptofanovém operonu, kde se váže molekula zvaná RNA polymeráza a může postupovat podél genové skupiny k transkripci genů. To generuje messengerovou RNA, která kóduje tryptofan. Tento transkripční proces je základem pro produkci této aminokyseliny.
Pokud je tato aminokyselina přítomna, váže se na represorový protein, který je aktivován a váže se na místo operátora, aby blokoval jakoukoli transkripci podél tryptofanového operonu. Aby se zjednodušil tento popis, molekuly aminokyselin ve skutečnosti mění tvar represoru tak, aby se vešel do tvaru šroubovice DNA. Takto je blokován molekulární průvod. Pokud tryptofan není přítomen, represor je tvarován odlišně a nemůže se vejde do DNA. Funkce represoru při vypínání transkripce genu se označuje jako negativní kontrola.
Oper trp je jedním z mnoha biosyntetických operonů v genomech každé živé bytosti. Tryptofan je známý jako ko-represor, protože se váže na represivní protein, aby zastavil transkripci podél tryptofanového operonu. V lidském těle je tryptofan jednou z 10 aminokyselin podílejících se na syntéze proteinů. Předchůdce serotoninu, který reguluje spánkové vzorce, náladu a chuť k jídlu, má důležitou roli. Nedostatky v této aminokyselině mohou vést k nedostatkům serotoninu, což pak vede k příznakům, jako je deprese, úzkost, přírůstek hmotnosti a nespavost.
Přebytek tryptofanu není považován za toxický, ale způsobuje únavu. Je to ve většině potravin, které obsahují bílkoviny, zejména krůty, banány, sójové boby a tuňáky. Tato aminokyselina, regulovaná aktivací a represí tryptofanového operonu, má základní funkci ve všech živých buňkách, jako je E. coli, stejně jako v lidském těle.