Mga genetika ng Operon

Ang Operon, sistema ng regulasyon ng genetic na natagpuan sa bakterya at ang kanilang mga virus kung saan ang mga code ng gen para sa mga protina na may kaugnayan sa function ay clustered kasama ang DNA. Ang tampok na ito ay nagbibigay-daan sa protina synthesis na kontrolado nang maayos bilang tugon sa mga pangangailangan ng cell. Sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga paraan upang makagawa lamang ng mga protina kung kailan at saan kinakailangan, pinapayagan ng operon ang cell na makatipid ng enerhiya (na isang mahalagang bahagi ng diskarte sa buhay ng isang organismo).

Ang isang tipikal na operon ay binubuo ng isang pangkat ng mga istruktura na gen na code para sa mga enzymes na kasangkot sa isang metabolic pathway, tulad ng biosynthesis ng isang amino acid. Ang mga gen na ito ay matatagpuan nang magkakasunod sa isang kahabaan ng DNA at nasa ilalim ng kontrol ng isang tagataguyod (isang maikling segment ng DNA kung saan nagbubuklod ang RNA polymerase upang simulan ang transkripsyon). Ang isang solong yunit ng messenger RNA (mRNA) ay na-transcribe mula sa operon at pagkatapos ay isinalin sa hiwalay na mga protina.

Ang promoter ay kinokontrol ng iba't ibang mga elemento ng regulasyon na tumugon sa mga pahiwatig sa kapaligiran. Ang isang karaniwang pamamaraan ng regulasyon ay isinasagawa ng isang protina ng regulator na nagbubuklod sa rehiyon ng operator, na isa pang maikling segment ng DNA na natagpuan sa pagitan ng tagataguyod at ang mga istruktura na gen. Ang protina ng regulator ay maaaring i-block ang transkripsyon, kung saan ito ay tinutukoy bilang isang protina ng repressor; o bilang isang protina ng activator maaari itong mapukaw ang transkripsyon. Ang karagdagang regulasyon ay nangyayari sa ilang mga operon: ang isang molekula na tinatawag na isang inducer ay maaaring magbigkis sa pang-aapi, na hindi aktibo ito; o ang isang rebelde ay maaaring hindi makagapos sa operator maliban kung ito ay nakatali sa isa pang molekula, ang corepressor. Ang ilang mga operating ay nasa ilalim ng control ng attenuator, kung saan sinimulan ang transkripsyon ngunit hinto bago ma-transcribe ang mRNA. Ang panimulang rehiyon ng mRNA ay tinatawag na pinuno ng pagkakasunud-sunod; kasama nito ang rehiyon ng attenuator, na maaaring makakabalik sa sarili nito, na bumubuo ng isang istruktura ng stem-and-loop na humaharang sa RNA polymerase mula sa pagsulong kasama ang DNA.

Ang teorya ng operon ay unang iminungkahi ng mga French microbiologist na sina François Jacob at Jacques Monod noong unang bahagi ng 1960. Sa kanilang klasikong papel ay inilarawan nila ang mekanismo ng regulasyon ng lac operon ng Escherichia coli, isang sistema na nagpapahintulot sa bakterya na pigilan ang paggawa ng mga enzymes na kasangkot sa metabolismo ng lactose kapag ang lactose ay hindi magagamit.