Qu'est-ce que l'opéra tryptophane?
Un opéron tryptophane, également appelé opéron trp, est une région d'une molécule d'ADN dans laquelle les gènes codant pour les enzymes du tryptophane sont exprimés lorsque l'acide aminé est bas. Le tryptophane est l’un des 20 acides aminés utilisés dans les cellules vivantes. Sa production a été bien étudiée chez la bactérie Escherichia coli (E. coli).
Dans la cellule E. coli, cinq gènes codent pour le tryptophane. Celles-ci sont liées ensemble, côte à côte, dans une structure appelée opéron. L'opéron tryptophane est également constitué d'un site opérateur et est contrôlé par ce dernier. La transcription de l'ADN est contrôlée par les protéines. Les protéines répressives peuvent se fixer au site de l'opérateur, empêchant la transcription des gènes et la production du tryptophane.
Ces protéines de répression sont inactives lorsque l’acide aminé n’est pas présent et ne se fixent donc pas sur le site de l’opérateur pour bloquer la production. Le site de l'opérateur est lié à un site promoteur de l'opéron tryptophane, où une molécule appelée ARN polymérase se fixe et peut procéder le long du groupe de gènes pour transcrire les gènes. Cela génère un ARN messager qui code pour le tryptophane. Ce processus de transcription est la base de la production de cet acide aminé.
Lorsque cet acide aminé est présent, il se lie à la protéine répresseur, qui est activée et se lie au site de l'opérateur pour bloquer toute transcription le long de l'opéron tryptophane. Pour simplifier cette description, les molécules d’acides aminés changent réellement la forme du répresseur afin qu’il puisse s’intégrer à la forme en hélice de l’ADN. C'est ainsi que la procession moléculaire est bloquée. En l'absence de tryptophane, le répresseur a une forme différente et ne peut pas s'intégrer à l'ADN. La fonction du répresseur pour désactiver la transcription des gènes est appelée contrôle négatif.
L'opéron trp est l'un des nombreux opérons de biosynthèse dans les génomes de tout être vivant. Le tryptophane est connu comme un co-répresseur, car il se lie à la protéine de répression pour arrêter la transcription le long de l'opéron tryptophane. Dans le corps humain, le tryptophane est l’un des 10 acides aminés impliqués dans la synthèse des protéines. Précurseur de la sérotonine, qui régule les habitudes de sommeil, l’humeur et l’appétit, il joue un rôle important. Les carences en cet acide aminé peuvent entraîner des carences en sérotonine, ce qui entraîne ensuite des symptômes tels que la dépression, l'anxiété, la prise de poids et l'insomnie.
Un excès de tryptophane n'est pas considéré comme toxique, mais il provoque de la fatigue. C'est dans la plupart des aliments contenant des protéines, en particulier la dinde, les bananes, le soja et le thon. Régulé par l'activation et la répression de l'opéron tryptophane, cet acide aminé a une fonction essentielle dans toutes les cellules vivantes, telles que E. coli, ainsi que dans le corps humain.