Lac Operon (Inducible Operon) और दमनकारी Operon

जीन को एकल स्विच द्वारा एक इकाई के रूप में विनियमित किया जाता है जिसे ऑपरेटर कहा जाता है। प्रमोटर जीन उस साइट को चिह्नित करता है जिस पर एमआरएनए का प्रतिलेखन शुरू होता है और जहां आरएनए पोलीमरेज़ एंजाइम पक्षी। पूरी इकाई को ऑपेरॉन कहा जाता है।

संरचनात्मक जीन की क्रिया को ऑपरेटर साइट द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसे जीन "" i "की क्रिया द्वारा उत्पादित एक रेप्रेसर प्रोटीन की सहायता से रेगुलेटर जीन कहा जाता है। जीन व्यक्त किए जाते हैं या नहीं व्यक्त किए जाते हैं, यह निर्भर करता है कि ऑपरेटिव स्विच चालू है या बंद है।

ऑपरेटर स्विच ऑन करने के साथ, तीन जीनों को आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा तीनों जीनों को कवर करने वाले एमआरएनए के एक ही खंड में स्थानांतरित किया जाता है। प्रत्येक जीन सेगमेंट को सिस्ट्रोन कहा जाता है और सभी सिस्ट्रोन्स को कवर करने वाले लंबे mRNA को पॉलीसिस्ट्रोनिक के रूप में जाना जाता है। यदि लैक्टोज को माध्यम से हटा दिया जाता है, तो गिरावट के लिए आवश्यक एंजाइम उत्पन्न नहीं होते हैं।

दमनकारी पदार्थ संचालक जीन के साथ जुड़कर दो तरीकों से अपनी कार्रवाई को दबा सकता है:

(I) लैक ओपेरॉन (इंडुसीबल ऑपेरॉन):

इसमें, ऑपेरॉन आम तौर पर बंद होता है, परिणामस्वरूप, कोई प्रतिलेखन नहीं होता है और इस प्रकार प्रोटीन (एंजाइम) का गठन नहीं होता है (चित्र। 6.63)। हालांकि, इसे चालू किया जा सकता है अगर बाहर से जीवाणु को एक मेटाबोलाइट प्रदान की जाती है।

इसमें तीन संरचनात्मक जीन शामिल हैं: लैक जेड, लैक वाई और लैक ए, जोड़ा गया मेटाबोलाइट ऑपरेटर के लिए सक्रिय रिप्रेसर के संपर्क में आता है, रिप्रेसर की संरचना में परिवर्तन की ओर जाता है और ऑपरेटर से रेप्रेसर को हटा दिया जाता है।

ऑपेरॉन संचरित हो जाता है और एंजाइम उत्पन्न होते हैं। मेटाबोलाइट (इंड्यूसर) की खपत होने तक यह प्रक्रिया जारी रहती है। इंड्यूसर (मेटाबोलाइट) के उपभोग के बाद दमनक को फिर से तृतीयक रूप मिल जाता है, इसे ऑपरेटर को बांध देता है और ऑपेरॉन को बंद कर देता है (चित्र। 6.64)।

जब लैक्टॉन लैक्टोज में जोड़ा जाता है तो एंजाइम की क्रिया द्वारा कोशिकाओं में प्रवेश होता है, जिनमें से कुछ अणु आम तौर पर कोशिका में मौजूद होते हैं। लैक्टोज अपने ढांचे में बदलाव के लिए अग्रणी सक्रिय प्रतिनिधि के लिए खुद को बांधता है। परिणामस्वरूप दमनकर्ता अब खुद को ऑपरेटर से बांधने में विफल रहता है।

अब आरएनए पोलीमरेज़ प्रमोटर साइट पी। के लिए बाध्य होकर ऑपेरॉन के प्रतिलेखन की प्रक्रिया शुरू करता है। सभी तीन एंजाइमों का गठन किया जाता है। (trans galactosidase, permease and transacetylase। अंत में, सभी लैक्टोज अणुओं का उपयोग किया जाता है। अब निष्क्रिय रेप्रेसर सक्रिय हो जाता है, खुद को ऑपरेटर से जोड़ लेता है और अंत में ऑपेरॉन को बंद कर देता है।

(II) दमनकारी ऑपेरॉन (ट्रिप्टोफैन ऑपेरॉन और आर्गिनिन ऑपेरॉन)

इस प्रणाली में, ऑपेरॉन आमतौर पर होता है ताकि प्रतिलेखन सामान्य रूप से एंजाइम को संश्लेषित करने के लिए होता है। लेकिन मेटाबोलाइट की आवश्यकता न होने के कारण ओपेरॉन को बंद किया जा सकता है (चित्र 6.66 बी)।

ट्रिप्टोफैन ऑपेरॉन में, ट्रिप्टोफैन (एक अमीनो एसिड) के गठन को उत्तराधिकार में पांच एंजाइमों की कार्रवाई की आवश्यकता होती है। ट्रिप्टोफैन का गठन इसलिए होता है क्योंकि नियामक जीन आर एक निष्क्रिय रेपेसर बनाता है जिसे एपोरेस्पोर कहा जाता है जो ऑपरेटर साइट पर खुद को संलग्न नहीं करता है।

चूंकि ऑपरेटर साइट दमन से मुक्त है, ओपेरॉन सिस्टम चालू रहता है और ट्रिप्टोफैन गठन के लिए आवश्यक सभी पांच एंजाइमों को संश्लेषित किया जाता है (चित्र। 6.66 ए)।

जब ट्रिप्टोफैन जम जाता है या जोड़ा जाता है, तो ट्रिप्टोफैन के कुछ अणु सह-दमनकारी के रूप में कार्य करते हैं और निष्क्रिय दमनकर्ता (रेप्रेसर-कोरप्रेसोर कॉम्प्लेक्स) से जुड़ जाते हैं, जो सक्रिय हो जाता है और खुद को ऑपरेटर से जोड़ लेता है, इस प्रकार ऑपेरॉन को स्विच करता है।