Galaktózový operon

Galaktózový operon  je prokaryotický operon , který kóduje enzymy nezbytné pro metabolismus galaktózy [1] . Operon obsahuje dva operátory , O E a O I. První je umístěn bezprostředně před promotorem a druhý za genem GalE (první gen v operonu).

K zastavení genové exprese dochází navázáním represorových molekul na dva operátory. Tyto represory dimerizují a vytvářejí smyčku v DNA. Smyčka stejně jako obstrukce operátora OE brání RNA polymeráze ve vazbě na promotor a tím brání transkripci .

Galaktózový operon E. coli se skládá ze 3 strukturních genů: galE (epimeráza), galT (galaktotransferáza) a galK (galaktokináza), které jsou transkribovány ze dvou překrývajících se promotorů PG1 a PG2 umístěných proti směru transkripce od galE . Galaktózový operon má složitý regulační systém, protože produkt genu galE  , epimeráza, která přeměňuje UDP-glukózu na UDP-galaktózu, je nezbytná pro tvorbu UDP-galaktózy, která se používá pro biosyntézu buněčných stěn, jmenovitě lipopolysacharidy obsažené v jeho složení. Tento enzym tedy buňka vyžaduje, i když nevyužívá galaktózu jako zdroj energie nebo uhlíku.

Stejně jako laktózový operon je galaktózový operon regulován komplexem CRP-cAMP ( cAMP receptorový protein ) ,  známým také jako CAP ( catabolism activating protein ) [1] [2] . CRP cAMP se váže na nukleotid 35, iniciuje transkripci z promotoru PG1, ale inhibuje transkripci z PG2. Když buňky rostou na médiu s glukózou , dochází k bazální úrovni transkripce díky práci promotoru PG2. Gen galR , který není součástí tohoto operonu, kóduje represor tohoto systému. Tetramerní represor GalR se váže na dvě oblasti DNA, z nichž jedna je umístěna na +55 a druhá je umístěna na -60 nukleotidech vzhledem k poloze promotoru PG1 . DNA smyčka blokuje přístup RNA polymerázy k promotorům a inhibuje tvorbu otevřeného komplexu. Dimerní GalR se váže pouze v poloze -60 a je aktivován promotor PG2, což umožňuje udržení bazální úrovně syntézy GalE (epimerázy). V tomto stavu je promotor PG1 inaktivován interakcí s alfa podjednotkami RNA polymerázy.  

Poznámky

1. ↑ 1 2 Weickert MJ, Adhya S.  Galaktózový regulon Escherichia coli  // Mikrobiologie : deník. — Mikrobiologická společnost, 1993. - říjen ( roč. 10 , č. 2 ). - S. 245-251 . - doi : 10.1111/j.1365-2958.1993.tb01950.x . — PMID 7934815 .
2. ↑ Sklar J., Weissman S., Musso RE, DiLauro R., de Crombrugghe B. Stanovení nukleotidové sekvence části regulační oblasti pro galaktózový operon z Escherichia coli  //  J. Biol. Chem.  : deník. - 1977. - Květen ( roč. 252 , č. 10 ). - S. 3538-3547 . — PMID 193835 .