Operón

Operón je funkčná jednotka DNA, ktorá obsahuje niekoľko génov, ktoré ovplyvňuje jediný promótor.[1] Tieto gény sú naraz transkribované do mRNA a buď prebieha translácia všetkých génov zároveň, alebo je mRNA štiepená (prebieha zostrih - splicing) na monocistrónové mRNA a translácia prebieha pre každý gén separátne, teda vznikajú úseky mRNA kódujúce len jeden gén. To znamená, že gény v operóne sú exprimované buď všetky naraz, alebo ani jeden. Viacero génov musí byť kotranskribovaných, aby úsek mohol byť nazvaný operónom.[2]

Pôvodne sa predpokladalo, že operóny existujú len v prokaryotoch (ktoré zahŕňajú i organely ako plastidy odvodené z baktérií), ale od objavu prvých operónov v eukaryotoch na začiatku 90. rokov 20. storočiam[3][4] sa postupne objavovali ďalšie dôkazy poukazujúce na to, že operóny sú bežnejšie, než sa dovtedy predpokladalo.[5] Všeobecne platí, že expresia prokaryotických operónov vedie k tvorbe polycistrónových mRNA, zatiaľ čo eukaryotické operóny vedú k tvorbe monocistrónových mRNA.

Operóny existujú i u bakteriofágov.[6][7] Napríklad fág T7 má dva operóny. Prvý z nich kóduje rôzne produkty, napríklad špeciálnu T7 RNA polymerázu, ktorá sa môže viazať na a transkribovať druhý operón. Druhý operón obsahuje lyzujúci gén, ktorý vedie k rozpadu bunky.[8]

lac operón

Najbežnejším príkladom operónu je lac operón. Jedná sa o operón, ktorý obsahuje promótor, operátor a tri gény - lacZ, lacY a lacA. Vyskytuje sa napríklad u E. coli a mnohých iných baktérií črevnej mikroflóry. Tieto tri gény umožňujú mikroorganizmom tráviť laktózu:

  • lacZ kóduje beta-galaktozidázu - vnútrobunkový enzým rozkladajúci laktózu na glukózu a galaktózu
  • lacY kóduje beta-galaktozidpermeázu - umožňuje vstup beta-galaktozidov (vrátane laktózy) do bunky
  • lacA kóduje beta-galaktozidtransacetylázu - enzým, ktorý presúva acetylovú skupinu z acetyl-CoA na beta-galaktozidy
Znázornenie lac operónu a génov, ktoré sú v ňom kódované (lacZ, lacY a lacA).

Referencie
  1. SADAVA, David E.; HILLIS, David M.; HELLER, H. Craig. Life: The Science of Biology. 9th. vyd. [s.l.] : Macmillan, 2009. Dostupné online. ISBN 978-1-4292-1962-4. S. 349.
  2. LODISH, Harvey; ZIPURSKY, Lawrence; MATSUDAIRA, Paul. Molecular Cell Biology. [s.l.] : W. H. Freeman, 2000. Dostupné online. ISBN 978-0-7167-3136-8. Chapter 9: Molecular Definition of a Gene.
  3. Operons in C. elegans: polycistronic mRNA precursors are processed by trans-splicing of SL2 to downstream coding regions. Cell, May 1993, s. 521–32. DOI: 10.1016/0092-8674(93)90139-H. PMID 8098272.
  4. The Adh-related gene of Drosophila melanogaster is expressed as a functional dicistronic messenger RNA: multigenic transcription in higher organisms. The EMBO Journal, April 1997, s. 2023–31. DOI: 10.1093/emboj/16.8.2023. PMID 9155028.
  5. Operons in eukaryotes. Briefings in Functional Genomics & Proteomics, November 2004, s. 199–211. DOI: 10.1093/bfgp/3.3.199. PMID 15642184.
  6. Definition of Operon [online]. MedicineNet.com. Dostupné online.
  7. Displacements of prohead protease genes in the late operons of double-stranded-DNA bacteriophages. Journal of Bacteriology, July 2004, s. 4369–75. DOI: 10.1128/JB.186.13.4369-4375.2004. PMID 15205439.
  8. Bacteriophage Use Operons [online]. Dartmouth College. Dostupné online.

Zdroj

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Operon na anglickej Wikipédii.

Biologický portál
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.