Tryptophan-Operon

Das Bakterium E. coli kann Aminosäuren über Nährmedien/Futter aufnehmen. D.h. Aminosäuren müssen nicht alle bzw. nicht permanent über Stoffwechselleistungen erzeugt werden. Paradebeispiel der so genannten Endprodukthemmung ist der Stoffwechselweg zur Erzeugung der Aminosäure Tryptophan. Ist Tryptophan vorhanden wird das System auf Transkriptionsenbene abgeschaltet. Wie bei allen Operonen ist das Gen für den Repressor/Regulator ausserhalb der eigentlichen Operonregion! Analog funktioniert die Regulation des Histidin-Operons.

Ausgangszustand: 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 fuktionelle Enzyme umgewandelt werden. Sind alle Trp-Enzyme vorhanden kann der Stoffwechselweg Tryptophan herstellen.

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?.

Während das Operon-Modell für die Prokaryoten gilt, haben Eukaryoten andere Möglichkeiten die Expression ihrer Gene zu beeinflussen.