Kaj je triptofan operon?

Triptofanski operon, znan tudi kot trp operon, je regija molekule DNK, v kateri so izraženi geni, ki kodirajo encime za triptofan, ko je aminokislina nizka. Triptofan je ena od 20 aminokislin, ki se uporabljajo v živih celicah. Njegova proizvodnja je bila dobro raziskana v bakterijah Escherichia coli (E. coli).

V celici E. coli pet genov kodira triptofan. Ti so povezani drug ob drugem v strukturo, imenovano operon. Triptofanski operon je prav tako sestavljen iz operaterja in ga nadzoruje. Transkripcijo DNK nadzirajo beljakovine. Represorski proteini se lahko pritrdijo na mesto operaterja in blokirajo prepisovanje genov in proizvodnjo triptofana.

Ti represivni proteini so neaktivni, ko aminokislina ni prisotna, zato se ne vežejo na mesto operaterja, da bi blokirali proizvodnjo. Operatersko mesto je povezano s promotorskim mestom na operonu triptofana, kjer se pritrdi molekula, imenovana RNA polimeraza, in lahko nadaljuje vzdolž skupine genov, da prepiše gene. Tako nastane sporočilna RNA, ki kodira triptofan. Ta proces transkripcije je osnova za proizvodnjo te aminokisline.

Ko je ta aminokislina prisotna, se veže na represorski protein, ki se aktivira in se veže na mesto operaterja, da blokira kakršno koli transkripcijo vzdolž operona triptofana. Za poenostavitev tega opisa molekule aminokislin dejansko spremenijo obliko represorja, tako da se lahko prilega v obliko vijačnice DNK. Tako je blokirana molekularna procesija. Kadar triptofana ni, je represor drugače oblikovan in se ne more prilegati v DNK. Funkcija represorja pri izklopu genske transkripcije se imenuje negativna kontrola.

Trp operon je eden izmed mnogih biosintetičnih operonov v genomih vsakega živega bitja. Triptofan je znan kot korepresor, ker se veže na represivni protein, da ustavi transkripcijo vzdolž operona triptofana. V človeškem telesu je triptofan ena od 10 aminokislin, ki sodelujejo pri sintezi beljakovin. Predhodnik serotonina, ki uravnava vzorce spanja, razpoloženje in apetit, ima pomembno vlogo. Pomanjkanje te aminokisline lahko povzroči pomanjkanje serotonina, kar nato povzroči simptome, kot so depresija, tesnoba, povečanje telesne mase in nespečnost.

Presežek triptofana se ne šteje za strupen, vendar povzroča utrujenost. Je v večini živil, ki vsebujejo beljakovine, zlasti puran, banane, soja in tuna. Uravnavana z aktivacijo in zatiranjem triptofanskega operona ima ta aminokislina bistveno funkcijo v vseh živih celicah, kot je E. coli, pa tudi v človeškem telesu.