Che cos'è un operatore?
Un operone è un gruppo di geni che vengono letti insieme come una singola unità. Gli operoni sono generalmente sotto il controllo di una singola regione genica che dirige la lettura, chiamata promotore. A seconda dell'organismo, una o più proteine si riuniscono nel promotore per stimolare la lettura dei geni. I geni vengono spesso letti o trascritti come un'unica lunga trascrizione, ma non è sempre così. Solo organismi semplici, come i batteri, contengono operoni e quei geni sono ciascuno dei singoli lunghi tratti di DNA specializzati per un compito specifico.
Il controllo di un operone è strettamente regolato nei batteri. Proprio come ci sono proteine che attivano gli operoni, ci sono proteine che possono spegnere l'operone. Quando accesi, si dice che gli operoni sono indotti e quando sono spenti, si dice che siano repressi. In generale, l'interazione con le proteine le attiva e la dissociazione dalle proteine le disattiva, ma può anche essere vero il contrario, a seconda degli operoni.
Le proteine che attivano un operone sono chiamate attivatori, mentre quelle che disattivano gli operoni sono chiamate inibitori. In qualsiasi momento, sia attivatori che inibitori sono disponibili nella cellula. La maggior parte degli attivatori e inibitori agisce stimolando o bloccando il promotore. Alcuni operoni hanno un controllo più complesso di questo, basandosi anche su attivatori o inibitori che interagiscono con il DNA lontano da loro. Queste molecole lontane sono spesso chiamate effettori o molecole allosteriche.
La combinazione di struttura semplice e controllo rigoroso ha causato la diffusione degli operoni tra i batteri. Un operone è un efficiente motivo evolutivo che funziona in una varietà di ambienti. Mentre l'ambiente circostante degli operoni può a volte influire sulla loro produttività, in particolare se la temperatura o il pH in una cella non è a un livello ottimale, la struttura generale di questi rimane sempre la stessa. I geni all'interno degli operoni non vengono mai disaccoppiati l'uno dall'altro e, indipendentemente dallo stress di una cellula, vengono sempre trascritti insieme e nella loro interezza.
Una varietà di operoni sono ben caratterizzati in molte specie di batteri e hanno diverse funzioni tra i diversi organismi. Ci sono operoni che gestiscono la produzione di aminoacidi, che sono i mattoni delle proteine, e operoni che gestiscono il metabolismo degli zuccheri. Sono elementi genetici estremamente versatili, che consentono ai geni che fanno cose significativamente diverse di lavorare insieme in concerto.