Co to jest operon?

Operon to grupa genów odczytywanych razem jako pojedyncza jednostka. Operony są zwykle pod kontrolą jednego regionu genowego, który kieruje czytaniem, zwanego promotorem. W zależności od organizmu, jedno lub więcej białek gromadzi się w promotorze, aby stymulować czytanie genów. Geny są często odczytywane lub transkrybowane jako pojedynczy długi transkrypt, ale nie zawsze tak jest. Tylko proste organizmy, takie jak bakterie, zawierają operony, a te geny są pojedynczymi długimi odcinkami DNA wyspecjalizowanymi do określonego zadania.

Kontrola operonu jest ściśle regulowana przez bakterie. Tak jak istnieją białka, które włączają operony, tak i białka mogą je wyłączać. Po włączeniu mówi się, że operony są indukowane, a po wyłączeniu - tłumione. Zasadniczo interakcja z białkami je włącza, a dysocjacja z białek je wyłącza, ale odwrotność może być również prawdziwa, w zależności od operonów.

Białka, które włączają operon, nazywane są aktywatorami, a te, które wyłączają operony, nazywane są inhibitorami. W dowolnym momencie zarówno aktywatory, jak i inhibitory są dostępne w komórce. Większość aktywatorów i inhibitorów działa poprzez stymulowanie lub blokowanie promotora. Niektóre operony są pod bardziej złożoną kontrolą niż ta, polegając również na aktywatorach lub inhibitorach, które oddziałują z DNA daleko od nich. Te odległe cząsteczki są często nazywane efektorami lub cząsteczkami allosterycznymi.

Połączenie prostej struktury i ścisłej kontroli spowodowało, że operony są szeroko rozpowszechnione wśród bakterii. Operon to wydajny motyw ewolucyjny, który działa w różnych środowiskach. Podczas gdy bezpośrednie otoczenie operonów może czasami wpływać na ich produktywność, szczególnie jeśli temperatura lub pH w komórce nie jest na optymalnym poziomie, ich ogólna struktura zawsze pozostaje taka sama. Geny wewnątrz operonów nigdy nie są od siebie oddzielone i niezależnie od obciążenia komórki, są one zawsze transkrybowane razem i w całości.

Różne operony są dobrze scharakteryzowane u wielu gatunków bakterii i pełnią różnorodne funkcje w różnych organizmach. Istnieją operony, które zajmują się wytwarzaniem aminokwasów, które są budulcami białek, oraz operony, które obsługują metabolizm cukrów. Są to niezwykle wszechstronne elementy genetyczne, pozwalające genom, które wykonują znacznie różne rzeczy, współpracować razem.