Qu'est-ce qu'un operon?
Un opéron est un groupe de gènes qui sont lus ensemble comme une seule unité. Les opérons sont généralement sous le contrôle d'une seule région génique qui dirige la lecture, appelée promoteur. Selon l'organisme, une ou plusieurs protéines s'assemblent chez le promoteur pour stimuler la lecture des gènes. Les gènes sont souvent lus, ou transcrits, sous la forme d'une longue transcription, mais ce n'est pas toujours le cas. Seuls les organismes simples, comme les bactéries, contiennent des opérons, et ces gènes sont chacun de longs segments d'ADN spécialisés pour une tâche particulière.
Le contrôle d'un opéron est étroitement réglementé par les bactéries. Tout comme il existe des protéines qui activent les opérons, il existe des protéines qui peuvent les désactiver. Lorsqu'ils sont activés, les opérons sont dits induits, et lorsqu'ils sont désactivés, ils sont dits refoulés. En général, les interactions avec les protéines les activent et la dissociation des protéines les désactive, mais l'inverse peut aussi être vrai, en fonction des opérons.
Les protéines qui activent un opéron sont appelées activateurs, tandis que celles qui désactivent les opérons sont appelées inhibiteurs. A tout moment, les activateurs et les inhibiteurs sont disponibles dans la cellule. La plupart des activateurs et des inhibiteurs agissent en stimulant ou en bloquant le promoteur. Certains opérons sont soumis à un contrôle plus complexe que celui-ci, s'appuyant également sur des activateurs ou des inhibiteurs qui interagissent avec l'ADN loin d'eux. Ces molécules lointaines sont souvent appelées effecteurs ou molécules allostériques.
La combinaison d'une structure simple et d'un contrôle strict a provoqué la généralisation des opérons parmi les bactéries. Un opéron est un motif évolutif efficace qui fonctionne dans divers environnements. Bien que l'environnement immédiat des opérons puisse parfois avoir une incidence sur leur productivité, en particulier si la température ou le pH dans une cellule n'est pas optimal, leur structure générale reste toujours la même. Les gènes dans les opérons ne sont jamais découplés les uns des autres et, quelle que soit la contrainte exercée sur une cellule, ils sont toujours transcrits ensemble et dans leur intégralité.
Une variété d'opérons sont bien caractérisés chez de nombreuses espèces de bactéries, et ils ont des fonctions diverses parmi les différents organismes. Il existe des opérons qui gèrent la production des acides aminés, qui sont les éléments constitutifs des protéines, et des opérons qui gèrent le métabolisme des sucres. Ce sont des éléments génétiques extrêmement polyvalents, permettant à des gènes faisant des choses très différentes de travailler ensemble.