Биология

Биология - Триптофановый оперон

классический пример оперона в бактериальных геномах, может быть использован как пример регуляции анаболизма у прокариотов, а также механизма аттеньюации ферментативного синтеза.

Состоит из 5 цистронов, кодирующих четыре фермента заключительного этапа образования триптофана. Вслед за промотором и оператором в оперонах этого типа находится так называемый лидерный отдел; именно он оканчивается аттенюатором.

В процессе транскрипции этого отдела образуется лидирующий участок мРНК. Последний тут же связывает рибосому и начинает трансляцию с образованием лидирующего пептида. Ключевая особенность последнего — среди его 14 аминокислотных остатков содержатся два остатка триптофана, то есть той самой аминокислоты, синтез которой контролируется опероном.

Аналогично, в ЛП фенилаланинового оперона среди 15 остатков 7 остатков фенилаланина, а в ЛП гистидинового оперона — 7 подряд остатков гистидина. Так что механизм аттенюаторной регуляции во всех этих случаях одинаков.

Таким образом, когда в клетке достаточно триптофана, то синтез лидерного пептида идет без задержки: образующая его рибосома не отстает от РНК-полимеразы. В этих условиях при достижении РНК-полимеразой аттенюатора с высокой долей вероятности срабатывает сигнал об окончании транскрипции: РНК-полимераза диссоциирует от ДНК и гены не считываются.

Триптофан, быстро включаясь в лидерный пептид, блокирует через аттенюаторный механизм синтез ферментов, необходимых для его образования. Блокирование, однако, не является полным, поскольку сохраняется небольшая вероятность того, что РНК-полимераза все же преодолеет аттенюаторный участок.