Cos'è l'operone triptofano?

Un operone triptofano, noto anche come operone TRP, è una regione di una molecola di DNA in cui i geni che codificano per gli enzimi per il triptofano sono espressi quando l'amminoacido è basso.Il triptofano è uno dei 20 aminoacidi utilizzati all'interno delle cellule viventi.La sua produzione è stata ben studiata nei batteri di Escherichia coli (E. coli).

Nella cellula E. coli, cinque geni code per triptofano.Questi sono collegati insieme, fianco a fianco, in una struttura chiamata operone.L'operone triptofano è inoltre composto ed è controllato da un sito dell'operatore.La trascrizione del DNA è controllata dalle proteine.Le proteine del repressore possono attaccarsi al sito dell'operatore, bloccando i geni da essere trascritti e il triptofano da essere prodotto.

Queste proteine in repressione sono inattive quando l'amminoacido non è presente, quindi non si attaccano al sito dell'operatore per bloccare la produzione.Il sito dell'operatore è collegato a un sito del promotore sull'operone triptofano, in cui una molecola chiamata RNA polimerasi si attacca e può procedere lungo il gruppo genico per trascrivere i geni.Questo genera RNA messenger che codifica per il triptofano.Questo processo di trascrizione è la base per la produzione di questo aminoacido.

Quando è presente questo aminoacido, si lega alla proteina del repressore, che viene attivato e si lega al sito dell'operatore per bloccare qualsiasi trascrizione lungo l'operone triptofano.Per semplificare questa descrizione, le molecole di aminoacidi cambiano effettivamente la forma del repressore in modo che sia in grado di adattarsi all'interno della forma dell'elica del DNA.Ecco come viene bloccata la processione molecolare.Quando il triptofano non è presente, il repressore è modellato in modo diverso e non può adattarsi al DNA.La funzione del repressore nella disattivazione della trascrizione genica viene definita controllo negativo.

L'operone TRP è uno dei tanti operoni biosintetici nei genomi di ogni essere vivente.Il triptofano è noto come co-repressore, perché si attacca alla proteina reprendente per fermare la trascrizione lungo l'operone triptofano.Nel corpo umano, il triptofano è uno dei 10 aminoacidi coinvolti nella sintesi proteica.Un precursore della serotonina, che regola i modelli di sonno, l'umore e l'appetito, ha un ruolo importante.Le carenze in questo aminoacido possono provocare carenze di serotonina, che si traducono in sintomi come depressione, ansia, aumento di peso e insonnia.

Un eccesso di triptofano non è considerato tossico, ma provoca stanchezza.È nella maggior parte degli alimenti che hanno proteine, in particolare Turchia, banane, soia e tonno.Regolato dall'attivazione e dalla repressione dell'operone triptofano, questo aminoacido ha una funzione essenziale in tutte le cellule viventi, come E. coli, così come nel corpo umano.