Concetti Chiave
- L'operone LAC è un sistema che attiva la trascrizione in presenza di lattosio, l'induttore principale, che modifica la proteina repressore.
- Quando il lattosio si lega al repressore, questo cambia forma e permette all'RNA polimerasi di iniziare la trascrizione dei geni per il metabolismo del lattosio.
- Se la concentrazione di lattosio diminuisce, il repressore torna alla sua forma originale, bloccando così la trascrizione dell'operone LAC.
- L'operone trp è un sistema repressibile che blocca la sintesi degli enzimi quando le concentrazioni di triptofano sono elevate nel citoplasma.
- La proteina repressore dell'operone trp necessita di legarsi a un corepressore, come il triptofano, per attivare la repressione dell'operone stesso.
Come funziona l'operone LAC?
L’operone LAC appartiene al tipo di operoni che attivano la trascrizione in risposta alla comparsa di un induttore. In questo sistema la proteina repressore presenta due siti di legame: uno per l’operatore e l’altro per l’induttore.
Gli induttori dell’operone lac sono le molecole di lattosio. Il legame con l’induttore modifica la struttura della proteina repressore che non può più legarsi all’operatore; di conseguenza l‘RNA polimerasi può legarsi al promotore e dare inizio alla trascrizione dei geni strutturali. L’mRNA trascritto viene poi tradotto a livello dei ribosomi per sintetizzare le tre proteine necessarie al metabolismo del lattosio.
Quando la concentrazione di lattosio si abbassa le molecole di induttore (il lattosio) si separano dal repressore che riacquista la sua forma originaria bloccando la trascrizione dell’operone lac.
Meccanismo di repressione del triptofano
Utile per un batterio è la capacità di bloccare la sintesi di un enzima in risposta all’accumulo dei prodotti finali della reazione da esso catalizzato.
Un esempio è costituito dall’amminoacido triptofano, un costituente essenziale delle proteine; quando il triptofano è presente in concentrazioni elevate al’interno del citoplasma, la cellula sospende la produzione degli enzimi coinvolti nella sua sintesi. L’operone trp che controlla la sintesi del triptofano è un esempio di sistema reprimibile: la proteina repressore può bloccare il proprio operone soltanto se prima si è legata a un corepressore.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'induttore nell'operone LAC?
- Come funziona il meccanismo di repressione del triptofano?
- Cosa accade quando la concentrazione di lattosio diminuisce nell'operone LAC?
L'induttore dell'operone LAC è il lattosio, che, legandosi alla proteina repressore, ne modifica la struttura, permettendo così all'RNA polimerasi di legarsi al promotore e avviare la trascrizione dei geni necessari per il metabolismo del lattosio.
Il meccanismo di repressione del triptofano consente alla cellula di bloccare la sintesi degli enzimi per la sua produzione quando le concentrazioni di triptofano sono elevate, grazie all'operone trp che richiede la legatura di un corepressore alla proteina repressore per attivare la repressione.
Quando la concentrazione di lattosio diminuisce, le molecole di induttore si separano dal repressore, che riacquista la sua forma originale e blocca la trascrizione dell'operone LAC, interrompendo così la sintesi delle proteine necessarie per il metabolismo del lattosio.
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