Operon

mini|1000px|desno|Uopćena struktura operona
## Definicija 
**Operon** je  funkcionalni, kompleksni sistem  genomske DNK koji sadrži klaster gena, pod početnom kontrolom jedne od njegovih komponenti – gena promotora. Geni se prepisuju zajedno u lanac iRNK  i prevode bilo zajedno u citoplazmi ili prolaze kroz preradu koja formira monocistronske iRNK koje su prevedene odvojeno, odnosno svaka od nekoliko sekvenci  iRNK  kodira po jedan genski proizvod. Rezultat toga je da se geni koji se nalaze u operonu ispoljavaju zajedno ili nikako. Nekoliko gena mora biti *koo-transkribirano* za definiranje operona.

Izvorno, za operone se mislilo da postoje samo u prokariota, a zatim je slijedilo i prvo otkriće ovog kompleksa i kod eukariota,  u ranim 1990-im. više evidencija ima koje sugeriraju da su oni mnogo češći nego što se ranije mislilo. Općenito, ekspresija  prokariotskih operona vodi do generacije policistronske iRNK, dok eukariotski operoni vode do monocistronske iRNK.

Operoni se također nađeni i kod virusa kao što su bakteriofagi. Na primjer, *T7 fag* ima dva operona – prvi  kodira razne produkte, uključujući i osobnu *T7 RNA polimerazu*, koja se može vezati za prepisivanje drugog operona – koji uključuje *lizu* (razgradnju), gen za koji se misli da uzrokuje oštećenja ćelija domaćina.

## Historija 
Termin "operon" je prvi put predložen  u kratkoj komunikaciji  u Zborniku Francuske akademije nauka, 1960. godine. Iz ovog rada, razvijena je opća teorija o operonu. Prema ovoj teoriji, u svim slučajevima, geni unutar operon su pod negativnom kontrolom represora koji djeluje na operatora koji se  nalazi prije prvog gena. Kasnije je otkriveno da geni mogu biti i  pozitivno regulirani također na koracima koji slijede inicijaciju transkripcije. Prema tome, nije moguće govoriti o općem regulatornom mehanizmu, jer različiti operoni imaju različite mehanizme. Danas se operon jednostavno definira kao klaster gena koji se transkribiraju u jednu iRNA molekulu. Ipak, razvoj koncepta se smatra orijentirom u historiji molekulske biologije. Prvi opisani operon je bio *lac* operon  *Escherichia coli* a 1965.  Nobelova nagrada za fiziologiju i medicinu su dobili  François Jacob, André Michel Lwoff i Jacques Monod za otkrića u vezi sa operonom i sintezom virusa.

## Struktura operona 
Operon se sastoji od 4 osnovne komponente DNK:

* Promotor – nukletidna sekvenca koja omogućava  transkripciju. Promotor je prepoznat od strane RNK polimeraze, koji onda inicira transkripciju. U sintezi RNK, promotori ukazuju koji se geni trebaju uključitii za stvaranje RNK; samim tim, kontroliraju koje proteine će  ćelija proizvodi.
* Regulator – kontrolira gena operatora u suradnji sa određenim spojeva pod nazivom induktori i korepresori koji su  prisutni u citoplazmi. Gen regulator  nije nužno u susjedstvu gene operatora. Kodovi gena regulatora kontroliraju sintezu proteinske  supstance koja se  zove represor.  Represorna  supstanca se kombinira sa genom operaterom i sprečava njegovu aktivnost. A gen regulator  kontrolira operon, ali nije njegov dio.
* Operator – je segment DNK za koji se epresije vezuje za. To je klasično definirano u *lac operon*u kao segment između promotora i gena za operon. u slučaju represije, represije proteina, RNK polimerazom, fizički ometa prepisivanjem gena.
* Strukturni geni – su  oni  koji koreguliraju operon. Nisu uvijek u njega uključeni,  ali imaju važnu ulogu funkciji regulatornog gena, a ekspresija je  gena koji kodira represijski proteina. Regulatorni gen ne mora biti u susjedstvu ili čak ni u blizini operona.

## Regulacija 
Kontrola operona je vrsta gena za regulaciju koji omogućava organizmu da regulira ekspresiju različitih gena,  ovisno o uvjetima okoline. Operonska  regulacija može biti negativna ili pozitivna, sa indukcijom ili represijom.
Negativna kontrola uključuje vezivanje  represora za  operator, što sprečava transkripciju.

* **Negativnno inducibilni operoni** obično imaju regulatorni represorski protein povezan s operatorom, koji sprečava transkripciju gena u operonu. Ako je prisutna molekula induktora,  ona se vezuje za represora  tako da nije u mogućnosti da se veže za operatora.  U lac operonu, sa negativnom inducibilnom kontrolom,  induktor je molekula alolactoze.
* **Negativno represibilni  operoni** su oni u kojima se  transkripcija odvija normalno. Represorske proteine proizvode geni regulatori, koji mogu da se vežu za operatora.  Međutim, određene molekule pod nazivom corepresori su vezani za represije proteina, uzrokujući konformacionu promjenu aktivnog mjesta. Aktivirani represorski protein se veže za operatera i sprečava transkripciju. * TRP * operon koji je uključenom u sintezu triptofana (koji sam po sebi djeluje kao korepresor) ima negativnu represibilnu  kontrolu operona.

Operoni također mogu imati i  pozitivnu kontrolu. Uz pozitivnoj kontroli, jedan protein aktivator stimulira transkripcije vezivanjem za DNK (obično van lokusa operatora).

* **Pozitivno inducibilni operoni** imaju aktivatorske proteine koji su obično u mogućnosti da se vežu za relevantne [DNK. Kada je [induktor j vezan proteina aktivatora, on se mijenja, tako da se može vezati za DNK i aktivira transkripciju.
* **Pozitivno represiblni operoni** također imaju aktivatorski protein obično vezan za relevantne DNK segmente. Međutim, kada je u reakciji inhibicije vezan aktivator, to sprečava obligatni segment DNK. Ovo zaustavlja aktiviranje i transkripciju sistema.
Gen je u suštini isključen. Ne postoji laktoza da inhibira represora, tako da se on veže za operatora, koja ometa RNK polimerazu za vezivanja za promotor i stvaranje laktaze.

## Reference 
## Također pogledajte 
*Genetička informacija
*iRNK
*DNK
*Transkripcija
*Translacija

Kategorija:Ekspresija gena