Trp-Operon
Genregulation durch Endprodukthemmung
Das Bakterium E. coli kann Aminosäuren über Nährmedien/Futter aufnehmen. D. h., Aminosäuren müssen nicht alle bzw. nicht permanent über Stoffwechselleistungen erzeugt werden.
Paradebeispiel einer sogenannten Endprodukthemmung ist der Stoffwechselweg zur Erzeugung der Aminosäure Tryptophan. Ist Tryptophan vorhanden, wird das System auf Transkriptionsebene abgeschaltet. Wie bei allen Operonen ist das Gen für den Repressor/Regulator außerhalb der eigentlichen Operonregion! Analog funktioniert die Regulation des Histidin-Operons.
Tryptophan-Operon im Zustand „AN": Die Zelle verfügt momentan über kein Tryptophan. Das Operon ist „OFFEN“. Das Repressorprotein ist inaktiv, die Promotor/Operatorregion ist für die RNA-Polymerase zugänglich. Dies hat zur Folge, dass die mRNA der Strukturgene trpE, D, C, B und A erzeugt wird und diese via Translation in Proteininformation und funktionelle Enzyme umgewandelt werden. Sind alle Trp-Enzyme vorhanden, kann der Stoffwechselweg Tryptophan herstellen. Zustand OFFEN: *Regulatorprotein inaktiv:
Tryptophan-Operon „AUS": Tryptophan ist vorhanden. Der Stoffwechselweg kann nun wieder stillgelegt werden. Als Corepressor bindet die Aminosäure Tryptophan an das Repressorprotein. Der Repressor wird dadurch aktiviert und bindet nun an die Promotor/Operatorregion des Trp-Operons. Damit wird die Transkription unterbrochen, mRNA der Strukturgene wird nicht hergestellt. Das Operon ist „ZU“. Zustand „ZU": * Corepressor Tryptophan aktiviert Repressorprotein * Promotorregion blockiert!
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