Kas ir triptofāna operons?

Triptofāna operons, kas pazīstams arī kā trp operons, ir DNS molekulas reģions, kurā gēni, kas kodē triptofāna fermentus, tiek ekspresēti, kad aminoskābju līmenis ir zems. Triptofāns ir viena no 20 aminoskābēm, ko izmanto dzīvās šūnās. Tā ražošana ir labi pētīta Escherichia coli (E. coli) baktērijās.

E. coli šūnā pieci gēni kodē triptofānu. Tie ir savienoti kopā, blakus, struktūrā, ko sauc par operonu. Triptofāna operons sastāv arī no operatora vietas, un to kontrolē. DNS transkripciju kontrolē proteīni. Represoru proteīni var pievienoties operatora vietai, bloķējot gēnu transkribēšanu un triptofāna veidošanos.

Šīs represējošās olbaltumvielas ir neaktīvas, ja aminoskābes nav, tāpēc tās nepiesaistās operatora vietai, lai bloķētu ražošanu. Operatora vieta ir saistīta ar triptofāna operona promotora vietu, kur pievienojas molekula, ko sauc par RNS polimerāzi, un var turpināties gar gēnu grupu, lai transkribētu gēnus. Tas ģenerē ziņojuma RNS, kas kodē triptofānu. Šis transkripcijas process ir šīs aminoskābes ražošanas pamats.

Kad šī aminoskābe ir klāt, tā saistās ar represora proteīnu, kas tiek aktivizēts un saistās ar operatora vietu, lai bloķētu jebkuru transkripciju gar triptofāna operonu. Lai vienkāršotu šo aprakstu, aminoskābju molekulas faktiski maina represora formu, lai tas varētu iekļauties DNS spirāles formā. Tādā veidā tiek bloķēta molekulārā procesija. Ja triptofāna nav, represors tiek veidots savādāk un nevar iekļauties DNS. Represora funkcija gēnu transkripcijas izslēgšanai tiek saukta par negatīvu kontroli.

Trp operons ir viens no daudzajiem biosintētiskajiem operoniem katras dzīvās būtnes genomā. Triptofāns ir pazīstams kā līdzrepresors, jo tas piesaistās represējošajam proteīnam, lai apturētu transkripciju gar triptofāna operonu. Cilvēka organismā triptofāns ir viena no 10 aminoskābēm, kas piedalās olbaltumvielu sintēzē. Serotonīna prekursoram, kas regulē miega režīmu, garastāvokli un apetīti, tam ir svarīga loma. Šīs aminoskābes trūkums var izraisīt serotonīna deficītu, kas pēc tam izraisa tādus simptomus kā depresija, trauksme, svara pieaugums un bezmiegs.

Triptofāna pārpalikums netiek uzskatīts par toksisku, bet tas izraisa nogurumu. Tas ir lielākajā daļā pārtikas produktu, kas satur olbaltumvielas, īpaši tītara gaļā, banānos, sojas pupās un tunzivīs. Regulē triptofāna operona aktivizēšana un apspiešana, šai aminoskābei ir būtiska funkcija visās dzīvās šūnās, piemēram, E. coli, kā arī cilvēka organismā.