一つの形質を発現させる遺伝単位[1]。本項ではこれについて述べる。東レ・デュポン社の登録商標で、ポリウレタン素材のブランド名でもあった。(Lycra)と統一された。一つの転写因子によって同時に発現が制御される複数の遺伝子が存在するゲノム上の領域、あるいはその複数の遺伝子の組のことである。オペロンは単一のプロモーター制御下にある遺伝子のクラスターを含むDNAの機能単位[2]。mRNA、すなわちそれぞれが単一の遺伝子産物をコードするmRNAのいくつかの鎖を作成。この結果、オペロンに含まれる遺伝子は一緒に発現されるか、まったく発現されない。オペロンを定義するには、いくつかの遺伝子を同時転写する必要がある[3]。mRNAを、真核生物のオペロンは、単シストロン性のmRNAにつながるながらも以前に想定されていたよりも一般的[6]。T7ファージには2つのオペロンがある。RNAポリメラーゼを含むさまざまな製品をコード。2番目のオペロンには、宿主細胞をバーストさせるための溶解遺伝子が含まれている[9]。この論文から、いわゆるオペロンの一般理論が開発された。この理論は、すべての場合において、オペロン内の遺伝子は、最初の遺伝子の前に位置する単一のオペロンで作用するリプレッサーによって負に制御されることを示唆した。後に、遺伝子が積極的に調節され、転写開始に続くステップで調節されることも発見された。したがって、異なるオペロンには異なるメカニズムがあるため、一般的な規制メカニズムについて話すことはできない。今日、オペロンは、単一のmRNA分子に転写される遺伝子のクラスターとして単純に定義されている。それにもかかわらず、概念の開発は分子生物学の歴史の画期的なイベントと見なされる。lacオペロンであった。オペロンはゲノム上に存在する機能的な単位のひとつであり、発現制御機構の概念としてフランソワ・ジャコブとジャック・モノーによってその存在が示唆された。彼らは大腸菌を用いた遺伝学的解析を通して、ラクトース代謝系の構造遺伝子群とその発現を制御する塩基配列部分とを合わせて一つの単位と考え、このような単位をオペロンと呼んだ(詳しくはラクトースオペロンの項を参照)。この研究で提案されたオペロンという考え方では、生物の染色体は、一群の機能的に関連した構造遺伝子をまとめた領域(オペロン)をつなぎ合わせた構造をもち、オペロンを一括して発現調節しているとされる。この考えをオペロン説という。翻訳されると証明されてはいなかった。従って、遺伝子の発現はどのように制御されているのか、つまりラクトースオペロンの項で説明されるような塩基配列成分の構成が、オペロンという概念の最も重要な点のひとつだったと言える。概念の一般化編集ところが、その後遺伝子発現の制御の研究が進むに従って、遺伝子発現が転写の段階で調節されるということは至極ありふれた事象となり、これを取り立ててオペロンと呼称することは少なくなった。これはオペロンが普遍的な価値を持つ概念だったためだが、と同時にいささか気の抜ける発音を要求することの不幸な結末かもしれない。単一プロモーターによって転写された一次転写産物から、複数の遺伝子産物が由来することにのみ着目された結果、オペロンはおもに原核生物に見られ真核生物には基本的に存在しない、と言われるようになる。この時のオペロンは複数の遺伝子産物を支配していることが必要条件となる。全遺伝子数の1/4程度がオペロンとして転写されることが知られている。複数種の蛋白質が複数の翻訳開始点から翻訳されるという原核生物の機構とは異なっている。これらの転写産物に機能的な関連性があるとは限らない点も異なる。現在の状況としては、原義で言うところの1遺伝子のみからなるオペロンは遺伝子と呼び、構造遺伝子部分はコーディング・リージョンと呼ぶのが比較的正確かつ円滑な意思疎通を産むといえるのかもしれない。id="mwTQ">ショウジョウバエ</i>などの線虫を含む一部の真核生物でも発生。脊索動物を含む真核生物の範囲で見つかったオペロンにしばしば存在。オペロンは、共通のプロモーター下に配置され、共通のオペレーターによって制御されるいくつかの構造遺伝子で構成されている。これは、隣接する構造遺伝子のセットに加えて、構造遺伝子の転写に影響する隣接する調節シグナルとして定義される[11]。活性化因子を含む、特定のオペロンの調節因子は、そのオペロンによって必ずしもコード化されているわけではない。レギュレーター、プロモーター、オペレーター、および構造DNA配列の位置と状態は、一般的な変異の影響を決定できる。刺激剤およびモジュロンに関連している;オペロンには同じオペレーターによって調節される一連の遺伝子が含まれているが、レギュロンには単一の調節タンパク質による調節下にある一連の遺伝子が含まれており、刺激には単一細胞刺激による調節下にある一連の遺伝子が含まれている。著者によると、「オペロン」という用語は「操作する」という動詞に由来している[12]。大腸菌には75程度のこうしたオペロンが存在するが、以下の2種類に分けられる。誘導オペロン:ラクトースオペロンのような機能を持つ抑制オペロン:トリプトファンオペロンなど(しくみは以下に述べる)抑制オペロンは、生合成経路の酵素群をコードしており、その産物によって発現調節を受ける。簡単に、調節ステップを述べる。トリプトファンオペロンの構造遺伝子はトリプトファンリプレッサーによって調節を受ける。トリプトファンリプレッサーは単体ではオペレーター部位に結合することができず、トリプトファン存在下でトリプトファンリプレッサー複合体を作って、初めてオペレーターに結合する。先ほど述べたラクトースオペロンによく似るが、異なるのはリプレッサーが複合体を作った後に、リプレッサーとして機能するかどうかの違いである。このリプレッサーの性質の違いが、異なる2つのオペロンを見分ける方法である。(複数のタンパク質をコードする単一のmRNA分子)に転写される1つ以上の構造遺伝子が含まれている。オペロンの定義では、mRNAがポリシストロン性である必要はないが、実際には通常はそう[6]。RNAポリメラーゼが結合して転写を開始する部位を提供するプロモーター配列がある。オペレーターと呼ばれるDNAのセクションがある。オペロンと原核生物遺伝子のクラスター化編集オペロンのすべての構造遺伝子は、それらの上流にある単一のプロモーターとオペレーターのために、一緒にオンまたはオフになるが、遺伝子発現をさらに制御する必要がある場合がある。この側面を実現するために、いくつかの細菌遺伝子は近くに配置されているが、それぞれに特定のプロモーターがある。これは遺伝子クラスタリングと呼ばれる。通常、これらの遺伝子は、代謝経路などの同じ経路で一緒に機能するタンパク質をコード。遺伝子クラスタリングは、原核細胞が代謝酵素を正しい順序で生産するのに役立つ[13]。:遺伝子は本質的にオフになっている。リプレッサーを阻害するラクトースがないため、リプレッサーはオペレーターに結合し、RNAポリメラーゼがプロモーターに結合してラクターゼを生成するのを妨げる。:遺伝子はオンになっている。ラクトースはリプレッサーを阻害し、RNAポリメラーゼがプロモーターと結合し、ラクターゼを合成する遺伝子を発現できるように。最終的に、ラクターゼは、リプレッサーに結合するものがなくなるまで、すべてのラクトースを消化。リプレッサーはオペレーターに結合し、ラクターゼの製造を停止。オペロンは、3つの基本的なDNAで構成されている。–遺伝子の転写を可能にするヌクレオチド配列。RNAポリメラーゼによって認識され、転写を開始。リプレッサーが結合するDNAのセグメント。オペロンのプロモーターと遺伝子間のセグメントとして古典的に定義されている[14]。lacオペロンのメインオペレーター(O1)は、プロモーターの少し下流にある。2つの追加演算子、O1とO3は、それぞれ-82と+412にある。オペロンを制御するためにオペロンの中、隣接、または近くにある必要はない[15]。(小分子)は、オペレーターサイト(DNA)からリプレッサー(タンパク質)を置き換えて、抑制されていないオペロンをもたらすことができる。コリプレッサーはリプレッサーに結合して、オペレーター部位への結合を可能にすることができる。trpオペロンで見られる。規制編集オペロンの制御は、生物が環境条件に応じてさまざまな遺伝子の発現を調節できるようにする遺伝子調節の一種。オペロン制御は、誘導または抑制によって負または正のいずれかになる[14]。ネガティブ制御には、転写を防ぐためのリプレッサーのオペレーターへの結合が含まれる。負の誘導性オペロンでは、通常、調節リプレッサータンパク質がオペレーターに結合しており、オペロン上の遺伝子の転写を防ぐ。インデューサー分子が存在する場合、リプレッサーに結合し、そのコンフォメーションを変更して、オペレーターに結合できないように。これにより、オペロンの表現が可能になる。lacオペロンは負に制御された誘導性オペロンであり、誘導分子はアロラクトース負の抑制可能なオペロンでは、通常、オペロンの転写が行われます。リプレッサータンパク質はレギュレーター遺伝子によって産生されるが、通常のコンフォメーションではオペレーターに結合できない。コリプレッサーと呼ばれる特定の分子はリプレッサータンパク質に結合され、活性部位に立体構造の変化を引き起こ。活性化されたリプレッサータンパク質はオペレーターに結合し、転写を防ぎます。(それ自体がコリプレッサーとして機能する)の合成に関与するtrpオペロンは、ネガティブに制御された抑制可能なオペロン。オペロンも積極的に制御できる。アクチベータータンパク質はDNAに結合することにより転写を刺激(通常はオペレーター以外の部位で)。活性化タンパク質は通常、関連するDNAに結合できない。インデューサーがアクチベータータンパク質に結合すると、コンフォメーションが変化するため、DNAに結合して転写を活性化できる正の抑制可能なオペロンでは、活性化タンパク質は通常、関連するDNAセグメントに結合している。インヒビターがアクチベーターと結合すると、DNAとの結合が妨げられる。これにより、システムのアクティベーションとトランスクリプションが停止する。ラックオペロン編集モデル細菌大腸菌のlacオペロンは、発見された最初のオペロンであり、オペロン機能の典型的な例を提供。オペレーターで構成されます。グルコースとラクトースの入手可能性を含むいくつかの要因によって規制されている。アロラクトースによって活性化できる。ラクトースはリプレッサータンパク質に結合し、遺伝子転写の抑制を防ぎます。(上から:負の誘導可能)モデルの例。trpオペロンは、発見された最初の抑圧可能なオペロンでした。)によって活性化できるが、トリプトファン(Trp)オペロンは化学物質(トリプトファン)によって阻害される。Aの5つの構造遺伝子が含まれている。トリプトファン合成酵素をエンコード。R)によって合成されたタンパク質に結合すると転写をブロックするオペレーターも含まれる。lacオペロンでは、ラクトースはリプレッサータンパク質に結合して遺伝子転写を抑制しません。trpオペロンでは、トリプトファンはリプレッサータンパク質に結合して遺伝子転写を抑制。lacオペロンとは異なり、trpオペロンには、段階的な調節を可能にするリーダーペプチドと減衰配列が含まれている[16]。コアプレス可能なモデルの例。大腸菌で最も批判的に研究されている。その結果、生物のゲノム配列に基づいて予測を行うことができる。1つの予測方法では、読み取りフレーム間の遺伝子間距離を、ゲノム内のオペロン数の主要な予測因子として使用。分離は単にフレームを変更し、読み取りが効率的であることを保証。オペロンが開始および停止する場所に長いストレッチが存在し、多くの場合、最大40〜50塩基[17]。オペロンを予測する代替方法は、2つ以上のゲノムで遺伝子の順序と方向が保存されている遺伝子クラスターを見つけることに基づいている[18]。分子の機能クラスを考慮すれば、オペロンの予測はさらに正確になる。細菌は、タンパク質複合体、共通の経路、または共有された基質とトランスポーターへの共関与によって隔離されたユニットにリーディングフレームをクラスター化している。したがって、正確な予測にはこれらのデータすべてが関係することになり、実際に困難な作業になる。monocytogenesのすべてのオペロンを実験的に同定した最初の研究所。517のポリシストロン性オペロンは、さまざまな条件下でL.モノサイトゲネスで発生する転写のグローバルな変化を説明する2009年の研究にリストされている[19]。2012年12月30日閲覧。2012年12月30日閲覧。2012年12月30日閲覧。3.0のもとで利用可能です。プライバシーデスクトップ。