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Trp-Operon

Vom Gen zum Protein
Regulation der Genexpression

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:

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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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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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Als Corepressor bindet die Aminosäure an das Repressorprotein. Der Repressor wird dadurch aktiviert und bindet nun an die Promotor/Operatorregion des Trp-Operons.
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Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Trp-Operon ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Molekularbiologie / Genetik.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses Molekularbiologie / GenetikMolekularbiologie / Genetik
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Molekularbiologie / Genetik

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  • Molekularbiologie als Thema im Abitur
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  • DNA als Erbsubstanz
    • Einleitung zu DNA als Erbsubstanz
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      • Einleitung zu Aufbau der DNA
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      • Einleitung zu DNA- Replikation
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    • Organisation der DNA
  • Vom Gen zum Protein
    • Einleitung zu Vom Gen zum Protein
    • Transkription
    • Translation
      • Einleitung zu Translation
      • Der genetische Code
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      • Genwirkkette am Beispiel Neurospora crassa
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