操纵子

操纵子基因调节系统发现,细菌和病毒中基因编码功能相关的蛋白质聚集在DNA。这个特性允许蛋白质合成协调控制,以应对需求的细胞。通过提供的手段产生蛋白质只有在何时何地他们是必需的,操纵子允许细胞节约能源(这是有机体的生命策略)的一个重要组成部分。

一个典型的操纵子由一群结构基因编码酶参与代谢途径,如氨基酸的生物合成。这些基因位于在一段DNA和连续的控制下启动子(一小段DNA启动转录的RNA聚合酶结合)。一个单元的信使核糖核酸(mRNA)从操纵子转录,随后被翻译成不同的蛋白质。

启动子是由各种控制的监管应对环境因素的元素。监管的一个常见的方法是由监管机构结合的蛋白质操作区域,这是另一个短段的DNA发现启动子和结构基因之间的关系。监管机构蛋白质可以阻止转录,在这种情况下,它被称为阻遏蛋白;或作为一个激活蛋白可以刺激转录。进一步调节发生在一些操纵子:一个分子称为一个诱导物可以结合抑制因子,灭活;或抑制因子可能无法绑定到操作员,除非它被绑定到另一个分子,辅阻遏物。衰减器控制下的一些操纵子,转录启动,但在mRNA转录停止。这篇介绍性的mRNA称为区域领袖序列;它包括衰减器区域,可以折叠,形成stem-and-loop结构块沿DNA掘进的RNA聚合酶。

操纵子的理论是由法国微生物学家首次提出弗朗索瓦•雅各布和雅克·莫诺在1960年代早期。在他们的经典论文描述的监管机制虫胶操纵子的大肠杆菌,一个系统,允许细菌抑制生产乳糖代谢酶,乳糖是不可用的。