Kaj je operon?

Operaon je skupina genov, ki se bere skupaj kot ena enota. Operaoni so običajno pod nadzorom ene same genske regije, ki usmerja branje, imenovane promotor. Odvisno od organizma se na promotorju zbere ena ali več beljakovin, ki spodbujajo branje genov. Geni se pogosto berejo ali prepisujejo kot en sam dolg prepis, vendar to ni vedno tako. Samo preprosti organizmi, kot so bakterije, vsebujejo operone in ti geni so vsak posamezen dolgi odsek DNK, specializiran za določeno nalogo.

Nadzor nad operonom je v bakterijah strogo urejen. Tako kot obstajajo beljakovine, ki vklopijo operone, obstajajo beljakovine, ki lahko izklopijo operon. Ko so vklopljeni, naj bi bili operoni inducirani, ob izklopu pa naj bi bili potlačeni. Na splošno jih interakcija z beljakovinami vklopi, disociacija od beljakovin pa jih izklopi, vendar je lahko tudi obratno, odvisno od operonov.

Beljakovine, ki vklopijo operon, imenujemo aktivatorji, medtem ko tiste, ki izklopijo operone, imenujemo inhibitorji. V celici so v vsakem trenutku na voljo tako aktivatorji kot zaviralci. Večina aktivatorjev in inhibitorjev deluje tako, da stimulira ali blokira promotor. Nekateri operoni so pod bolj zapletenim nadzorom od tega, pri čemer se zanašajo tudi na aktivatorje ali zaviralce, ki delujejo z DNK daleč od njih. Te oddaljene molekule se pogosto imenujejo efektorji ali alosterične molekule.

Kombinacija preproste strukture in strogega nadzora je povzročila, da so bili operoni razširjeni med bakterijami. Operaon je učinkovit evolucijski motiv, ki deluje v različnih okoljih. Medtem ko lahko neposredno okolje operonov včasih vpliva na njihovo produktivnost, zlasti če temperatura ali pH v celici nista na optimalni ravni, njihova splošna struktura ostaja vedno enaka. Geni znotraj operonov niso nikoli ločeni drug od drugega in ne glede na stres na celici se vedno prepisujejo skupaj in v celoti.

Različni operoni so dobro označeni pri številnih vrstah bakterij in imajo različne funkcije med različnimi organizmi. Obstajajo operoni, ki upravljajo proizvodnjo aminokislin, ki so gradniki beljakovin, in operoni, ki upravljajo presnovo sladkorjev. So izjemno vsestranski genetski elementi, ki omogočajo, da geni, ki opravljajo bistveno različne stvari, sodelujejo skupaj.