Hvad er en operon?
En operon er en gruppe gener, der læses sammen som en enkelt enhed. Operoner er normalt under kontrol af en enkelt genregion, der dirigerer læsning, kaldet en promotor. Afhængigt af organismen samles et eller flere proteiner ved promotoren for at stimulere læsning af generne. Genererne læses eller transkriberes ofte som et enkelt langt transkript, men det er ikke altid tilfældet. Kun enkle organismer, som bakterier, indeholder operoner, og disse gener er hver enkelt lange DNA-strækning, der er specialiseret til en bestemt opgave.
Styring af en operon er tæt reguleret i bakterier. Ligesom der er proteiner, der tænder for operoner, er der proteiner, der kan slukke operonet. Når de er tændt, siges operoner at være inducerede, og når de er slukket, siges de at blive undertrykt. Generelt tænder interaktion med proteiner, og dissociation fra proteinerne slukker dem, men det modsatte kan også være sandt, afhængigt af operonerne.
Proteiner, der tænder for en operon kaldes aktivatorer, mens de, der slukker operoner kaldes hæmmere. På ethvert givet tidspunkt er både aktivatorer og inhibitorer tilgængelige i cellen. De fleste aktivatorer og hæmmere fungerer ved at stimulere eller blokere promotoren. Nogle operoner er under mere kompleks kontrol end dette, og de er også afhængige af aktivatorer eller hæmmere, der interagerer med DNA langt væk fra dem. Disse fjerne molekyler kaldes ofte effektorer eller allosteriske molekyler.
Kombinationen af enkel struktur og stram kontrol har medført, at operoner er udbredt blandt bakterier. En operon er et effektivt evolutionært motiv, der fungerer i forskellige miljøer. Mens operons umiddelbare miljø til tider kan påvirke deres produktivitet, især hvis temperatur eller pH i en celle ikke er på et optimalt niveau, forbliver den generelle struktur for dem altid den samme. Gener inden i operoner kobles aldrig fra hinanden, og uanset stresset på en celle transkriberes de altid sammen og i deres helhed.
En række forskellige operoner er godt karakteriseret i mange arter af bakterier, og de har forskellige funktioner blandt de forskellige organismer. Der er operoner, der håndterer produktion af aminosyrer, som er byggestenene til proteiner, og operoner, der håndterer stofskifte af sukker. De er ekstremt alsidige genetiske elementer, hvilket gør det muligt for gener, der gør væsentligt forskellige ting, at arbejde sammen på en fælles måde.