Operon

Das Operon-Modell wurde 1961 von den französischen Wissenschaftlern Jacob und Monod entwickelt. In diesem Beispiel stellt es die Regulierung der Genaktivitäten im Darmbakterium E. coli, in einer Nährstofflösung mit Glucose und Lactose, dar.

Man hat festgestellt, dass bei diesem Modell kein stetiges sondern ein „zweiphasiges Wachstum“ stattfindet. Denn nach dem Verbrauch der Glucose dauert es einige Zeit, bis sich das Wachstum wieder steigert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Bakterien einige Zeit benötigen um sich auf die Verwertung der Lactose einzustellen.

Jacob und Monod haben dies darauf zurückgeführt, dass sich Anfangs in der E. Coli-Kultur nur die Enzyme zum Abbau der Glucose befinden. Ist nun die Glucose verbraucht, so startet die Lactose die Subtratinduktion, welche die erforderlichen Enzyme zum Lactoseabbau produziert. Die Informationen für diese 3 erforderlichen Enzyme befinden sich in den Strukturgenen. Nun steigt das Wachstum wieder an. Im Detail (jedoch vereinfacht) geht die Regulation wie folgt von statten:

• Das Repressorprotein, welches von einem außerhalb des Operons liegenden DNA- Abschnitts codiert wird, würde sich ohne das einwirken der Lactose an den Operator setzen, und so die Enzymsynthese blockieren.

• Die RNA-Polymerase, welche am Promotor sitzt, der den Regulator und das Lactose Operon verbindet, kann so die Strukturgene nicht auslesen.

• Ist jedoch Lactose vorhanden, so setzt sie sich an den Repressor, welcher dadurch seine Raumstruktur ändert und nicht mehr in der Lage ist sich an den Operator zu setzen.

• Dadurch kann die RNA-Polymerase den Operator, der das Auslesen der Strukturgene reguliert, und die Strukturgene auslesen (die Transkription findet statt; sie transkribiert das Lactose Operon). Nun können die Enzyme des Lactose-Abbaus synthetisiert werden.

Der Ursprungsartikel stammt von der deutschsprachigen Wiki pedia (siehe oben: "Original Artikel & Autoren Liste"). Der Text steht unter der GNU Freie Dokumentation Lizenz.