Operon-Modelle: Lac-Operon und Trp-Operon
Das Lac-Operon und das Trp-Operon sind zwei wichtige Modelle zur Erklärung der Genregulation bei Prokaryoten. Diese Seite stellt den Aufbau und die Funktionsweise beider Operons gegenüber.
Das Lac-Operon reguliert den Abbau von Lactose durch Substratinduktion. Es besteht aus einem Regulatorgen, einem Promotor, einem Operator und drei Strukturgenen (lacZ, lacY, lacA). Bei Abwesenheit von Lactose bindet ein aktiver Repressor an den Operator und verhindert die Transkription. Ist Lactose vorhanden, bindet sie als Induktor an den Repressor und inaktiviert ihn, wodurch die Transkription der Strukturgene ermöglicht wird.
Vocabulary: Substratinduktion - Aktivierung der Genexpression durch das Vorhandensein eines Substrats (hier: Lactose)
Das Trp-Operon steuert die Biosynthese von Tryptophan durch Endproduktrepression. Es umfasst ebenfalls ein Regulatorgen, einen Promotor, einen Operator und fünf Strukturgene (trpE, trpD, trpC, trpB, trpA). Bei ausreichender Tryptophan-Konzentration bindet Tryptophan an den Repressor und aktiviert ihn, was zur Blockade der Transkription führt. Bei Tryptophan-Mangel liegt der Repressor inaktiv vor, und die Strukturgene werden transkribiert.
Highlight: Beide Operons nutzen Repressoren zur Regulation, jedoch auf gegensätzliche Weise: Beim Lac-Operon inaktiviert das Substrat den Repressor, beim Trp-Operon aktiviert das Endprodukt den Repressor.
Die Abbildungen zeigen den Aufbau und die Funktionsweise beider Operons im aktiven und inaktiven Zustand. Diese Regulationsmechanismen ermöglichen es Bakterien, ihre Enzymproduktion effizient an die vorhandenen Nährstoffe anzupassen.
Definition: Operon - Ein DNA-Abschnitt bei Prokaryoten, der aus einem Promotor, einem Operator und mehreren Strukturgenen besteht und als funktionelle Einheit reguliert wird.
