Operon
Ein Operon ist eine Funktionseinheit auf der DNA, bestehend aus Promotor, Operator und (Struktur-)Genen, die ein oder mehrere Proteine synthetisiert. Durch bestimmte Stoffe, die von der Zelle aufgenommen oder in der Zelle gebildet werden, kann die Synthese einer m-RNA bei der Transkription an- oder abgeschaltet werden. Damit wird die Synthese von Polypeptiden aktiviert oder gehemmt. Das Operon-Modellder Genregulation wurde 1961 von den französischen Wissenschaftlern François Jacob und Jacques Lucien Monod entwickelt. Dieses Modell gilt jedoch nur für Prokaryoten, also Einzeller ohne Zellkern.
Genregulation am Beispiel des Lactose-Operons
- Das Repressorprotein, welches von einem außerhalb des Lac-Operons liegenden DNA-Abschnitt codiert wird, bindet an den Operator.
- Die RNA-Polymerase, welche am Promotor sitzt, der den Regulator und das Lactose Operon verbindet, kann so die Gene nicht auslesen, die Synthese der m-RNA (Transkription) wird verhindert und damit auch die Synthese der Polypeptide (Translation).
- Ist jedoch ein Aktivator vorhanden, so setzt sie sich an den Repressor, welcher dadurch seine Raumstruktur ändert und nicht länger in der Lage ist, an den Operator zu binden.
- Dadurch kann die RNA-Polymerase den Operator binden, der das Auslesen der Gene reguliert,und die Transkription findet statt; sie transkribiert das Lactose Operon). Nun können die Enzyme des Lactose-Abbaus synthetisiert werden.
Sinn: Durch diese Regulation kann eine das Bakterium die für den Abbau von Lactose notwendigen Enzyme genau dann synthetisieren, wenn sie auch tatsächlich gebraucht werden: wenn außer Lactose keine andere Energiequelle in der Umgebung vorhanden ist.
Weblinks
- Animiertes Operon auf der Homepage von Holger Schickor