オペロンとは何ですか？

オペロンは、単一のユニットとして一緒に読み取られる遺伝子のグループです。オペロンは通常、プロモーターと呼ばれる読みを指示する単一の遺伝子領域の制御下にあります。生物に応じて、1つ以上のタンパク質がプロモーターに集合して遺伝子の読みを刺激します。遺伝子はしばしば単一の長い転写産物として読み取られるか、転写されますが、これは必ずしもそうではありません。バクテリアのような単純な生物のみがオペロンを含んでおり、それらの遺伝子はそれぞれ特定のタスクに特化したDNAの長いストレッチです。

オペロンの制御は細菌で厳しく調節されています。オペロンをオンにするタンパク質があるように、オペロンをオフにすることができるタンパク質があります。オンになると、オペロンは誘導されると言われ、オフになると、抑制されると言われます。一般に、タンパク質との相互作用はそれらをオンにし、タンパク質からの解離はそれらをオフにしますが、オペロンに応じて逆も当てはまります。LEDアクティベーター、一方、オペロンをオフにするものは阻害剤と呼ばれます。いつでも、活性化因子と阻害剤の両方が細胞で利用可能です。ほとんどのアクティベーターと阻害剤は、プロモーターを刺激またはブロックすることにより機能します。一部のオペロンは、これよりも複雑な制御下にあり、それらから遠く離れたDNAと相互作用する活性化因子または阻害剤にも依存しています。これらの遠い分子は、しばしばエフェクターまたはアロステリック分子と呼ばれます。

単純な構造と厳しい制御の組み合わせにより、オペロンは細菌の中で広まっています。オペロンは、さまざまな環境で機能する効率的な進化モチーフです。オペロンの直接的な環境は、特に細胞内の温度またはpHが最適なレベルにない場合、生産性に影響を与えることがありますが、それらの一般的な構造は常に同じままです。オペロン内の遺伝子は互いに切り離されることはありません。セルのストレスに関係なく、それらは常に一緒に転写され、全体が全体的に転写されます。

さまざまなオペロンは、多くの種類の細菌でよく特徴付けられており、異なる生物の中で多様な機能を持っています。タンパク質のビルディングブロックであるアミノ酸の生産を処理するオペロンと、糖の代謝を扱うオペロンがあります。それらは非常に汎用性の高い遺伝的要素であり、コンサートで著しく異なることを行う遺伝子が一緒に働くことを可能にします。