Attualmente
la trascrizione nei procarioti si basa su un modello chiamato
operone, proposto dai biologi francesi François Jacob e Jacques
Monod.
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| Françis Jacob |
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| Jacques Lucien Monod |
Secondo
tale modello, il DNA è formato in successione da una sequenza
promotrice dove si attacca la RNA polimerasi (promotore), da una
sequenza che fa da aggancio per gli enzimi attivatori o i repressori
(operatore), ed infine dai geni strutturali che codificano i futuri
polipeptidi.
Gli
attivatori o repressori (fattori di regolazione della trascrizione)
possiedono dei siti di legame per delle molecole effettrici, le quali
attaccandosi o staccandosi dal fattore danno il segnale di comando a
questi enzimi, cioè se effettuare un controllo negativo
(repressione) o uno positivo (induzione); le sequenze che codificano
le proteine di regolazione si chiamano geni regolatori, le quali si
possono trovare vicino all'operone o sparse per il cromosoma.
La
capacità di un repressore di legarsi all'operone è data perciò
dalla molecola effettrice, la quale è detta corepressore se lo
attiva, altrimenti se lo disattiva si chiama induttore. Vediamo due
esempi concreti sulla repressione:
Quando
il livello di triptofano è alto, esso funge da molecola effettrice o
meglio da corepressore, legandosi al repressore trp, inducendone la
sua attivazione, il quale poi si lega all'operatore che blocca la
trascrizione.
Invece,
quando è presente il lattosio, si instaura un meccanismo di
produzione dell'allolattosio, il quale funziona da molecola
effettrice o meglio da induttore, cioè si lega al repressore,
disattivandolo e facendolo staccare dall'operone del lattosio (lac).
Di conseguenza la RNA polimerasi trascrive tre enzimi di seguito che
serviranno per smontare il lattosio nei suoi due costituenti
(l'enzima beta-galattosidasi, la beta-galattoside permeasi, e
l'enzima transacetilasi).
Esistono
comunque proteine indispensabili per la cellula, tanto che i geni che
le codificano sono controllati con minore rigidità, essendo sempre
attivi: essi sono chiamati geni costitutivi (housekeeping).
