Lac-repressorn är ett protein som binder till lac-operatören och hindrar transkriptionen av lac-operonet – den genetiska enhet som ansvarar för omsättningen av laktos i bakterien Escherichia coli. När laktos finns tillgängligt i omgivningen genomgår repressorn en konformationsändring som gör att den släpper taget om operatören. Transkriptionen kan då starta, och cellen producerar de enzymer som krävs för att bryta ner laktos.
När laktos saknas sitter lac-repressorn bunden till lac-operatören, en DNA-sekvens som ligger intill strukturgenerna. Detta förhindrar att RNA-polymeras kan läsa av generna, och inga enzymer för laktosomsättning bildas – ett effektivt sätt för cellen att spara energi när substratet inte behövs.
Det är i själva verket allolaktos, en omvandlad form av laktos, som fungerar som induktor. När laktos finns i miljön binder denna molekyl till en specifik plats på repressorn och utlöser en konformationsändring.
Konformationsändringen minskar repressorns affinitet för DNA:t. Repressorn lossnar därmed från lac-operatören, vilket öppnar vägen för RNA-polymeras att binda till promotorn.
Nu kan generna transkriberas till mRNA, som sedan translateras till tre viktiga enzymer: β-galaktosidas, laktoespermeas och galaktosidtransacetylas. Tillsammans gör dessa att cellen kan ta upp och klyva laktos.
β-Galaktosidas spjälkar laktos till glukos och galaktos – två enkla sockerarter som cellen utnyttjar som energikälla i sin ämnesomsättning. När laktosen tar slut frisätts repressorn igen, och systemet återgår till sitt avstängda läge.
Lac-repressorn är ett klassiskt exempel på en negativ regulator av genuttryck. Negativa regulatorer binder till DNA och stoppar transkriptionen av specifika gener. När liganden (i detta fall allolaktos) är närvarande frigörs regulatorn från DNA:t, och generna kan transkriberas. Denna mekanism beskrevs av François Jacob och Jacques Monod på 1960-talet och blev banbrytande för vår förståelse av hur genreglering fungerar.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online