Was ist operon?

Gefragt von: Frau Annika Herold  |  Letzte Aktualisierung: 18. März 2021
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Ein Operon ist eine Funktionseinheit der DNA von Prokaryoten und manchen Eukaryoten sowie der von Bakterien abgeleiteten Organellen wie den Plastiden. Die funktionelle Einheit eines Operons besteht aus Promotor, Operator und mehreren Genen, die für Proteine mit typischerweise verwandten Funktionen codieren.

Wie funktioniert das Lac Operon?

Das lac-Operon besteht aus einem Promotor (P), drei Operatoren (O1, O2 und O3) und drei Strukturgenen: Das lacZ-Gen codiert für das Enzym β-Galactosidase (LacZ, EC 3.2.1.23). Sie hydrolysiert, das heißt spaltet Lactose in Galactose und Glucose, kann aber auch Lactose in Allolactose, ein Isomer der Lactose umwandeln.

Was versteht man unter Substratinduktion?

Als Substratinduktion wird eine Enzyminduktion bezeichnet, bei der das Substrat eines Stoffwechselweges als Induktor wirkt. ... Hierbei führt ein Substrat wie Lactose durch Bindung an einen Repressor zu dessen Konformationsänderung. Damit löst sich dieser von der DNA und wird so inaktiviert.

Was versteht man unter Genregulation?

Die Genregulation steuert die Aktivität eines Gens. Sie legt fest, ob und wie oft ein Gen exprimiert wird, d.h. dass das Gen abgelesen und eine RNA hergestellt wird. Der Promoter ist ein DNA-Abschnitt, der die Expression eines Gens steuert.

Was ist ein Induktor Biologie?

Als Induktor wird in der Genetik ein Molekül bezeichnet, das die Transkription regulierter Gene steigert. Der Induktor bindet an ein Repressorprotein, das sich daraufhin von seiner Bindungsstelle auf der DNA, dem Operator, löst. Dadurch kann die RNA-Polymerase an den Promotor binden und die Transkription einleiten.

Genregulation bei Prokaryoten - Operon-Modell

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Was ist eine enzyminduktion?

Eine Enzyminduktion beschreibt die Induktion der Genexpression eines Enzyms. Durch eine Enzyminduktion wird die Konzentration eines Enzyms erhöht.

Was bedeutet Endproduktrepression?

Die Endproduktrepression ist eine Form der Genregulation bei Bakterien. Das Endprodukt einer Reaktionskette sorgt dafür, dass die Enzyme, die für seine Synthese gebraucht werden, in der Proteinbiosynthese nicht mehr gebildet werden.

Auf welchen Ebenen kann Genregulation stattfinden?

2 Ansatzpunkte der Genregulation
  • Transkriptionsinitiation.
  • Termination, also Beenden des Transkriptionsvorganges.
  • Capping (lediglich bei der eukaryotischen Proteinbiosynthese)
  • Polyadenylierung (nur bei Eukaryoten)
  • Spleißen (ebenfalls nur bei Eukaryoten)
  • Transport ins Cytoplasma (ebenfalls nur bei Eukaryoten)

Wie werden Gene aktiviert?

Die Gen-Aktivierung beginnt mit einem Kopiervorgang, der Transkription, bei dem eine Genkopie in Form von RNA erstellt wird. Der Kopiervorgang und die Kopiermaschinen, als RNA-Polymerasen bezeichnet, konnten nun in atomarem Detail beschrieben werden.

Was sind regulierte Gene?

Diese gene nennt man auch konstitutive Gene. Gene, die Enzyme codieren, tragen außerdem die Bezeichnung Strukturgene. Der Großteil der Gene unterliegt jedoch der Regulierung. Regulierte Gene liegen die meiste Zeit inaktiv vor und werden erst , wenn das entsprechende Protein für das sie stehen benötigt wird, aktiviert.

Warum braucht man Genregulation?

Genregulation bezeichnet in der Biologie die Steuerung der Aktivität von Genen, genauer die Steuerung der Genexpression. Sie bestimmt, ob das von dem Gen codierte Protein in der Zelle gebildet wird, zu welcher Zeit und in welcher Menge.

Was ist der Regulatorgen?

Als Regulatorgen wird in der Genetik ein Gen bezeichnet, welches die Genexpression steuert. Dazu gehören Gene für Aktivatoren oder für Repressoren. Im Gegensatz zu Regulatorgenen codieren Strukturgene für Enzyme und Strukturproteine.

Was versteht man unter Genexpression?

Genexpression, auch kurz Expression oder Exprimierung, bezeichnet, im weiten Sinn, wie die genetische Information – eines Gens (Abschnitt der DNA) – zum Ausdruck kommt und in Erscheinung tritt, also wie der Genotyp eines Organismus oder einer Zelle als Phänotyp ausgeprägt wird.

Was bedeutet Promotor?

Als Promotor, auch Promoter (ursprünglich franz. promoteur, Anstifter, Initiator), wird in der Genetik eine Nukleotid-Sequenz auf der DNA bezeichnet, die die regulierte Expression eines Gens ermöglicht. Der Promotor ist ein essenzieller Bestandteil eines Gens.

Wo findet die Genregulation statt?

Bei Prokaryoten, wie zum Beispiel dem Bakterium Escherichia coli, spricht man bei der Genregulation vom sogenannten Operon-Modell. Auf der Ebene der DNA liegen dabei in einem Operon bestimmte Genabschnitte hintereinander: Promotor: Bindungsstelle innerhalb des Operons für die RNA-Polymerase.

Was ist ein repressor Bio?

Als Repressor bezeichnet man in der Genetik ein Protein, welches sich an den Operator in der DNA bindet und damit die Bindung der RNA-Polymerase an den Promotor blockiert. Dadurch wird die Transkription eines innerhalb des Operons gelegenen Gens verhindert.

Wo binden Transkriptionsfaktoren?

Allgemeine Transkriptionsfaktoren binden an bestimmte Sequenzen in der Starterregion (Promotorregion) eines Gens. Erst durch diese Bindung an den Promotor kann sich dort das Enzym RNA-Polymerase anlagern, welches die genetische Information der DNA in mRNA umschreibt (Transkription).

Warum DNA Methylierung?

Diese Methylgruppen werden durch das Enzym Methyl-Transferase an die DNA gebunden. Die DNA-Sequenz wird durch diese Methylierung nicht verändert, aber ihre Eigenschaften werden beeinflusst! Die DNA-Methylierungen ermöglicht der Zelle eine selektive Nutzung bestimmter DNA-Bereiche.

Was ist epigenetische Regulation?

Alle epigenetischen Veränderungen zusammen bilden das Epigenom. Einer der wichtigsten epigenetischen Regulationsmechanismen ist die Übertragung einer Methylgruppe auf die DNA-Base Cytosin durch bestimmte Enzyme, sogenannte Methyltransferasen. Dadurch kann die betreffende Gensequenz nicht mehr abgelesen werden.