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操纵组 编辑
中文名:操纵组
外文名:Operon
又称:操纵子或操纵元
操纵子主要在原核生物及线虫动物门出现。它们是由方斯华·贾克柏及贾克·莫诺于1961年所发现。
操纵子是与调节子及刺激子有关:操纵子包含了一组受操纵基因调节的基因,调节子包含了一组受单一调节蛋白质的基因,而刺激子则包含一组受单一细胞调节的基因。
操纵子包含一个或以上的结构基因,这个结构基因会被转录成为一个多基因性的mRNA。一个单一的mRNA分子会为多于一个蛋白质编码。在结构基因上游的是启动子序列,能给核糖核酸聚合酶(RNA聚合酶)提供结合位点及引发转录。在启动子附近的是一组DNA称为操纵基因。操纵子亦会包含调控基因,如阻遏基因能为调控蛋白质编码,使之与操纵基因结合及阻止转录。调控基因未必是操纵子的一部份,但是位于基因组的某一处。阻遏基因会到达操纵基因阻碍结构基因的转录。 原核生物的一个转录区段可视为一个转录单位,也称作操纵子。
主条目:启动子
一个启动子是一组DNA序列,能使一个基因进行转录。启动子是由RNA聚合酶所确认,并且引发转录。在RNA的合成中,启动子是一种方法区分哪一个基因用作制造mRNA,及进而控制细胞制造哪一种蛋白质。
操纵基因是DNA的一节能调控与操纵子连结的结构基因的活动,这种调控是透过独特阻遏基因或活跃基因的相互作用。这是一个调控过程将基因“关掉”或“开启”。
控制操纵子基因是属于基因调节的一种,能使生物调控不同基因对环境条件的表现。操纵子调节可以是负向或正向的。负向调节涉及与阻遏基因与操纵基因的结合,以阻止转录。
在负向可诱导操纵子中,一个调节的阻遏蛋白质一般会与操纵基因结合,并阻止操纵子中基因的转录。若存在着一个诱导物分子,它会与阻遏蛋白结合,并改变它的构造,使它不能与操纵基因结合。
在负向可阻遏操纵子中,操纵子的基因转录一般都会发生。阻遏蛋白质会由调控基因所产生,但它们却不能够与操纵基因结合。但是,某些称为共同抑制物的分子可以与阻遏蛋白质结合,并改变它的构造,使得它能与操纵基因结合。活跃化的阻遏蛋白质会与操纵基因结合,并阻止转录。
操纵子亦可以是正向调控的。当存在正向调控时,活跃基因会与DNA结合(一般是在非操纵基因的位点)而引发转录。
在正向可诱导操纵子中,活跃蛋白质一般不能与适切的DNA结合。但是,某些基底分子可以与活跃蛋白质结合,并改变它的构造,使之能与DNA结合及令转录进行。
在正向可阻遏操纵子中,活跃蛋白质一般都会与适切的DNA段结合。但是,某些分子可以与活跃基因结合,以阻止它与DNA的结合,从而阻止转录的发生。
主条目:乳糖操纵子
模式生物大肠杆菌的乳糖操纵子是首先被发现的操纵子,亦提供了操纵子功能的典型例子。它包含了三个相连的结构基因、启动子、终结子及操纵基因。乳糖操纵子是由多种因素,包括葡萄糖及乳糖的存在来调控的。