Operon (biologia)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Operon – fragment nici DNA zawierający pewną liczbę genów położonych obok siebie, które są wspólnie transkrybowane.

Gen (gr. γένος – ród, pochodzenie) – podstawowa jednostka dziedziczności determinująca powstanie jednej cząsteczki białka lub kwasu rybonukleinowego zapisana w sekwencji nukleotydów kwasu deoksyrybonukleinowego.PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.
Typowy operon

Dokładniej, w skład operonu wchodzą:

  • geny kodujące białka lub enzymy (geny struktury lub geny strukturalne)
  • promotor i operator – to dwa odcinki DNA, które poprzedzają geny – nie kodują białek
  • terminator – odcinek DNA, który oznacza koniec operonu
  • atenuator – sekwencja położona między promotorem a genami struktury, która działa jako sygnał do zakończenia transkrypcji (gdy jest uaktywniony, to nie cały operon będzie transkrybowany, czyli tworzone mRNA będzie krótsze).
  • Do lat 90. XX wieku sądzono, że operony występują tylko u prokariontów. Jednak w 1993 roku stwierdzono obecność operonów u Caenorhabditis elegans, a w 1997 roku u wywilżny karłowatej.

    Enzymy – wielkocząsteczkowe, w większości białkowe, katalizatory przyspieszające specyficzne reakcje chemiczne poprzez obniżenie ich energii aktywacji.Caenorhabditis elegans (czyt. cenorabditis elegans) – wolno żyjący, niepasożytniczy nicień, o długości ok. 1 mm, bytujący w glebach klimatu umiarkowanego. Jego pożywienie stanowią mikroorganizmy, w tym bakterie używane w hodowli laboratoryjnej (np. Escherichia coli). Znany od XIX wieku, od połowy lat 60. XX wieku jest używany jako organizm modelowy we współczesnej genetyce i naukach biologicznych.

    Promotor jest rozpoznawany przez polimerazę RNA. Do operatora „przyczepia” się regulator, czyli białko, które reguluje transkrypcję operonu, tj. włącza lub wyłącza transkrypcję.

    Rodzaje operonów bakteryjnych:

  • indukowane (kataboliczne) – produkcja enzymów nastąpi, jeśli substrat jest obecny w środowisku
  • ulegające represji (anaboliczne) – produkcja enzymów nastąpi, jeśli substancja syntetyzowana nie istnieje w komórce
  • podlegające regulacji pozytywnej – blokowanie transkrypcji nastąpi przez represor związany z aktywatorem
  • podlegające regulacji negatywnej – blokowanie transkrypcji nastąpi przez wolny represor
  • Przykładowe operony:

    Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców. Klaster – określenie dla grupy blisko leżących genów, które kodują blisko spokrewnione białka. Jeżeli klaster genów jest kontrolowany przez operator to wówczas mówimy o operonie. Nazwa została wprowadzona przez M. Demereca i P. Hartmana w 1959 roku.
  • operon laktozowy (regulacja szlaków katabolicznych),
  • operon tryptofanowy (regulacja szlaków anabolicznych),
  • operon arabinozy
  • operon ramnozy
  • operon maltozy
  • Termin „operon” wprowadzili do genetyki w 1961 roku odkrywcy powyższego mechanizmu regulacji François Jacob i Jacques Monod.

    Zobacz też[ | edytuj kod]

  • Klastry genów
  • Przypisy[ | edytuj kod]

    1. T. Blumenthal. Operons in eukaryotes.. „Brief Funct Genomic Proteomic”. 3 (3), s. 199-211, Nov 2004. PMID: 15642184. 
    2. J. Spieth, G. Brooke, S. Kuersten, K. Lea i inni. Operons in C. elegans: polycistronic mRNA precursors are processed by trans-splicing of SL2 to downstream coding regions.. „Cell”. 73 (3), s. 521-32, May 1993. PMID: 8098272. 
    3. S. Brogna, M. Ashburner. The Adh-related gene of Drosophila melanogaster is expressed as a functional dicistronic messenger RNA: multigenic transcription in higher organisms.. „EMBO J”. 16 (8), s. 2023-31, Apr 1997. DOI: 10.1093/emboj/16.8.2023. PMID: 9155028. 
    4. Hans Günter Schlegel: Mikrobiologia ogólna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2003, s. 613. ISBN 83-01-13999-4.
    5. Biologia: słownik encyklopedyczny. Warszawa: Wydawnictwo Europa, 2001, s. 229. ISBN 83-87977-73-X.
    Prokarionty, prokarioty, organizmy prokariotyczne (Prokaryota, Procaryota) – mikroorganizmy w większości jednokomórkowe, których komórka nie zawiera jądra komórkowego oraz organelli komórkowych charakterystycznych dla eukariontów. Nazwa pochodzi od greckich słów pros ("przed") i karyon ("orzech", "jądro"). Pozostałe synonimy to: akariobionty, akariota, organizmy akariotyczne, anukleobionty, bezjądrowce, bezjądrowe, prokariota, protokarionty, przedjądrowce.Promotor – odcinek DNA, położony zazwyczaj powyżej sekwencji kodującej genu, który zawiera sekwencje rozpoznawane przez polimerazę RNA zależną od DNA. Po połączeniu się polimerazy RNA z promotorem rozpoczyna się transkrypcja (proces przepisywania informacji genetycznej z DNA na RNA). Promotory eukariotyczne zawierają także sekwencje rozpoznawane przez czynniki transkrypcyjne, które wiążąc się z DNA umożliwiają związanie się polimerazy RNA z nicią DNA i rozpoczęcie transkrypcji. Promotor może mieć długość od kilkudziesięciu do kilkuset nukleotydów.




    Warto wiedzieć że... beta

    Katabolizm – ogół reakcji chemicznych metabolizmu prowadzący do rozpadu złożonych związków chemicznych na prostsze cząsteczki. Reakcja egzoenergetyczna, uwalniająca energię, substraty muszą być o wyższym poziomie energii, a produkty o niższym. Należą tu:
    Wywilżna karłowata, drozofila karłówka, muszka owocowa, wywilżnia, wywilżanka, drozofila, octówka (Drosophila melanogaster) – niewielki owad (wielkości 2–3 mm) z rzędu muchówek. Jest gatunkiem należącym do bezkręgowych organizmów modelowych. Został użyty przez Thomasa Morgana w badaniach nad chromosomową teorią dziedziczności. Owad ten jest też jednym z pierwszych zwierząt wykorzystywanych w bioastronautyce – od 1952 w lotach balonowych w górne warstwy atmosfery – i pierwszym zwierzęciem umieszczonym przez ludzi w przestrzeni kosmicznej (20 lutego 1947).
    Kwas deoksyrybonukleinowy (dawn. kwas dezoksyrybonukleinowy; akronim: DNA, z ang. deoxyribonucleic acid) – wielkocząsteczkowy organiczny związek chemiczny należący do kwasów nukleinowych. U eukariontów zlokalizowany jest przede wszystkim w jądrach komórek, u prokariontów bezpośrednio w cytoplazmie, natomiast u wirusów w kapsydach. Pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych.
    Transkrypcja – w genetyce proces syntezy RNA na matrycy DNA przez różne polimerazy RNA, czyli przepisywanie informacji zawartej w DNA na RNA.
    Białka – wielkocząsteczkowe (masa cząsteczkowa od ok. 10 000 do kilku mln Daltonów) biopolimery, a właściwie biologiczne polikondensaty, zbudowane z reszt aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi -CONH-. Występują we wszystkich żywych organizmach oraz wirusach. Synteza białek odbywa się przy udziale specjalnych organelli komórkowych zwanych rybosomami.
    Jacques Lucien Monod (ur. 9 lutego 1910 w Paryżu, zm. 31 maja 1976 w Cannes, Francja) – francuski biochemik, laureat Nagrody Nobla z dziedziny fizjologii i medycyny w 1965 roku za odkrycie mechanizmów genetycznej kontroli działania komórek.
    DOI (ang. digital object identifier – cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego) – identyfikator dokumentu elektronicznego, który w odróżnieniu od identyfikatorów URL nie zależy od fizycznej lokalizacji dokumentu, lecz jest do niego na stałe przypisany.

    Reklama