Vad är Tryptophan Operon?
En tryptofanoperon, även känd som en trp-operon, är en region av en DNA-molekyl där gener som kodar för enzymer för tryptofan uttrycks när aminosyran är låg. Tryptophan är en av 20 aminosyror som används inuti levande celler. Produktionen har studerats väl inom Escherichia coli (E. coli) -bakterier.
I E. coli-cellen kodar fem gener för tryptofan. Dessa är sammanlänkade, sida vid sida, i en struktur som kallas en operon. Tryptofanoperonet består också av och styrs av en operatörsplats. DNA-transkription kontrolleras av proteiner. Repressorproteiner kan fästas på operatörsstället, vilket hindrar generna från att transkriberas och tryptofan från att produceras.
Dessa repressionsproteiner är inaktiva när aminosyran inte är närvarande, så de fäster sig inte till operatörsstället för att blockera produktion. Operatörsstället är länkat till ett promotorställe på tryptofanoperon, där en molekyl som kallas RNA-polymeras fästs och kan fortsätta längs gengruppen för att transkribera generna. Detta genererar messenger-RNA som kodar för tryptofan. Denna transkriptionsprocess är basen för produktion av denna aminosyra.
När denna aminosyra är närvarande binder den till repressorproteinet, som aktiveras och binder till operatörsstället för att blockera transkription längs tryptofanoperonet. För att förenkla denna beskrivning ändrar aminosyramolekylerna faktiskt repressorns form så att den kan passa in i DNA-spiralformen. Så är den molekylära processionen blockerad. När tryptofan inte finns, formas repressorn annorlunda och kan inte passa in i DNA: t. Repressorns funktion vid avstängning av gentranskription kallas negativ kontroll.
Trp-operon är en av många biosyntetiska operoner i genomerna på alla levande saker. Tryptophan är känd som en co-repressor, eftersom den fästs på det repressing proteinet för att stoppa transkription längs tryptophan operon. I människokroppen är tryptofan en av 10 aminosyror som är involverade i proteinsyntes. En föregångare för serotonin, som reglerar sömnmönster, humör och aptit, det har en viktig roll. Brister i denna aminosyra kan resultera i serotoninbrister, vilket sedan resulterar i symtom som depression, ångest, viktökning och sömnlöshet.
Ett överskott av tryptofan anses inte vara giftigt, men det orsakar trötthet. Det är i de flesta livsmedel som har protein, särskilt kalkon, bananer, sojabönor och tonfisk. Reglerad av aktivering och repression av tryptofanoperon har denna aminosyra en väsentlig funktion i alla levande celler, såsom E. coli, såväl som i människokroppen.