Hvad er Tryptophan Operon?
En tryptophan-operon, også kendt som en trp-operon, er en region af et DNA-molekyle, hvor gener, der koder for enzymer til tryptophan, udtrykkes, når aminosyren er lav. Tryptophan er en af 20 aminosyrer, der bruges inde i levende celler. Dens produktion er blevet undersøgt godt inden for Escherichia coli (E. coli) bakterier.
I E. coli-cellen koder fem gener for tryptophan. Disse er forbundet sammen, side om side, i en struktur kaldet en operon. Tryptophan-operonen består også af og styres af et operatørsite. DNA-transkription styres af proteiner. Repressorproteiner kan fastgøres til operatørstedet, hvilket blokerer generne for at blive transkribert og tryptophan fra at blive produceret.
Disse undertrykkende proteiner er inaktive, når aminosyren ikke er til stede, så de ikke fastgøres til operatørstedet for at blokere produktionen. Operatørstedet er knyttet til et promotorsted på tryptophan-operon, hvor et molekyle kaldet RNA-polymerase binder sig og kan fortsætte langs gengruppen for at transkribere generne. Dette genererer messenger-RNA, der koder for tryptophan. Denne transkriptionsproces er grundlaget for produktion af denne aminosyre.
Når denne aminosyre er til stede, binder den sig til repressorproteinet, som aktiveres og binder til operatørstedet for at blokere enhver transkription langs tryptophan-operonen. For at forenkle denne beskrivelse ændrer aminosyremolekylerne faktisk repressorens form, så den er i stand til at passe ind i DNA-skrueformen. Sådan blokeres molekylær processionen. Når tryptophan ikke er til stede, formes repressoren forskelligt og kan ikke passe ind i DNA'et. Repressorens funktion ved at slukke for gentranskription kaldes negativ kontrol.
Trp-operon er en af mange biosyntetiske operoner i genomerne til enhver levende ting. Tryptophan er kendt som en co-repressor, fordi den fastgøres til det undertrykkende protein for at stoppe transkription langs tryptophan operon. I den menneskelige krop er tryptophan en af 10 aminosyrer, der er involveret i proteinsyntese. En forløber for serotonin, der regulerer søvnmønstre, humør og appetit, har det en vigtig rolle. Mangler i denne aminosyre kan resultere i serotoninmangel, hvilket derefter resulterer i symptomer som depression, angst, vægtøgning og søvnløshed.
Et overskud af tryptophan betragtes ikke som giftigt, men det forårsager træthed. Det er i de fleste fødevarer, der har protein, især kalkun, bananer, sojabønner og tun. Reguleret af aktivering og undertrykkelse af tryptophan-operon har denne aminosyre en væsentlig funktion i alle levende celler, såsom E. coli, såvel som i den menneskelige krop.