Frage aus dem Unterricht (operon)

Hi allerseit, eine Frage aus dem Unttericht wurde mir leider nicht beantowrtet ;( ich denke aber dass sie wichtig sein könnte!

Angenommen, ein Genprodukt eines Operons des abbauenden Stoffwechsels wirke als aktiver Repressor für ein andere Operon. Welche Folgen hat die Verknüpfung von 2 Operons???

Hi Gigi,
mal sehen, ob ich das auf die Schnelle hinbekomme. Wichtig ist, daß sich die Stoffwechselwege von Ana- und Katabolismus gegenseitig inhibieren, es macht keinen Sinn, auf der einen Seite Zucker zu spalten und auf der anderen Seite ihn zur gleichen Zeit zu synthetisieren. Das geschieht u.a. durch Produktinhibition der Enzym-Substrat-Ketten, da hat jeder Stoffwechselweg seine eigenen Regulatoren. Zusätzlich kommt tatsächlich dann aber die Regulation der Genexpression ins Spiel, die mittel- und langfristig Prozesse durch gezielte Proteinbiosynthese steuert…das geschieht teilweise durch mRNA-Inhibition, -Stabilisierung, -Destabilisierung, teilweise aber auch über die regulatorischen Elemente der Operons (nicht zu vergessen, daß wir uns im prokaryotischen System bewegen, bei uns ist das etwas komplexer mit diversen Enhancern und Silencern, die als cis-regulatorische Elemente wirken (sprich auf dem selben Chromosom)). Deine Frage bezieht sich auf sogenannte trans-regulatorische Vorgänge, sprich, ein externes Produkt reguliert die Aktivität eines Genes…nämlich das Protein eines Stoffwechselweges den Operator oder Promotor eines Anderen.
Die Repression schaltet also selektiv ein Operon (oder eine Gruppe von Operons und / oder Genen mit gleicher Erkennungssequenz) aus, um eine unnötige Genexpression zu verhindern.

Hoffentlich nicht zu chinesisch…

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Ich antworte gern

Gruß

Felix

Hallo,

Der Antwort von Felix eigentlich nichts hinzuzufügen, allerdings, glaube ich, ist deine Frage etwas konkreter zu beantworten (wenn du das überhaupt so gemeint hast - bin mir nicht ganz sicher):

Angenommen, ein Genprodukt eines Operons des abbauenden
Stoffwechsels wirke als aktiver Repressor für ein andere
Operon. Welche Folgen hat die Verknüpfung von 2 Operons???

Die von dir beschriebene Verknüpfung ist einseitig, wirkt also von Operon 1 auf Operon 2, nicht aber umgekehrt. Daraus folgt: Wenn Operon 1 aktiviert ist, ist Operon 2 reprimiert. Wenn Operon 1 nicht aktiviert ist, kann Operon 2 je nach eigener Induktion/Repression aktiv sein oder auch nicht.

Wäre die Verknüpfung wechselseitig (also würde Operon 2 auch einen aktiven Repressor für Operon 1 herstellen), hättest du ein „Entweder-Oder-Schaltung“. Jenachdem, welches Operon zuerst oder etwas stärker induziert wird, wird das eine aktiviert und das andere reprimiert.

Gruß
Jochen