כללי

דגם האופרטון


אחרי יעקב ומונוד ...

תאים פרוקריוטיים חייבים לקבל את ההזדמנות לשלוט על ביוסינתזה של חלבון על מנת להשתמש בהם אקולוגית. אחרת, יותר מדי או מעט מדי חלבונים ייווצרו.
ג'ייקוב (1920) ומונוד (1910-1976) חקרו את חיידקי ה- E. coli ומצאו ויסות גנים באמצעות אינדוקציה של מצע ודיכוי של תוצרי הקצה.
לפני שנפרט, צריך להבהיר כמה מושגים:
האופרון הוא מקטע DNA שמשמש פולימראז RNA כנקודת מוצא בתמלול. גנים מקדמים, מפעילים ומבנים מהווים תחום זה:
אמרגן: משמש כנקודת התחלה ונקודת התחלה עבור פולימראז RNA
המפעיל: בנקודה זו, מדחס או מפעיל הרציפים
גנים מבניים: מכיל את המידע עליו יש לסנתז חלבונים
כל עוד לא ישב שום מדכא על המפעיל, הפולימראז RNA, כולל התעתיק הנלווה, פועל בצורה חלקה. הגנים המבניים נקראים וחלבונים חדשים סינתטיים.
אם מדכא נקשר כעת למפעיל, הוא משנה את המבנה שלו ומונע מפולימרז ה- RNA להתנקז. לפיכך, התעתיק מופסק -> הביוסינתזה של החלבון נעצרת.
תוכנית זו פועלת גם להפך, כלומר עם מפעילים המעגנים למפעיל וכך מאפשרים שעתוק על ידי פולימראז RNA.
במודל האופרטון ניתן להבחין בין שתי אפשרויות שונות לוויסות גנים. "אינדוקציה של המצע" מייצרת את האנזים בזמן נוכחות המצע לעיבוד. דוגמא להשראת מצע ניתנת על ידי אופרון הלקטוז ב- E. coli. לעומת זאת, האפשרות השנייה לוויסות גנים היא "עיכוב תוצרי הקצה". בתחילה קיים מדכא לא פעיל עד שמתעורר עודף של המוצר המטבולי. בשלב זה המדכא מופעל והאנזים המדובר כבר לא בא לידי ביטוי.