Gli operoni sono pezzi di codice genetico che possono agire come bottoni di richiamo per i geni. Quando gli operoni sono presenti in una cellula, la loro presenza aumenta l’espressione dei geni vicini e assumono questa denominazione dai batteri da cui derivano: Bacillus e Streptococcus.
Esistono diversi tipi di operoni, ognuno con uno scopo specifico, di seguito vedremo quali sono questi tipi e come si presenta la loro struttura!
Che cos’è un operone?
Un operone è un tipo di codice genetico che si trova negli organismi unicellulari come i batteri. Gli operoni codificano per la produzione di proteine che controllano la crescita della cellula e altre funzioni biochimiche, i più comuni si trovano nei batteri, ma sono presenti anche negli archei e negli eucarioti.
Panoramica dei diversi tipi di operoni
- Operoni semplici: non codificano per più di una proteina. Ogni proteina prodotta da questo tipo di operone è coinvolta nella regolazione della crescita del batterio o della cellula in cui si trova.
- Operone complesso: può codificare per due o più proteine. Queste proteine formano un complesso che controlla la crescita della cellula batterica o eucariotica.
- Repressore coordinato: è un tipo di operone complesso che legge il DNA del suo ospite e produce una proteina che attiva i geni per le proteine coinvolte nello stesso percorso biochimico. La proteina repressore si lega al DNA dell’ospite, impedendo che venga letto dal resto della cellula.
- Attivatore coordinato: è un tipo di operone complesso che legge anch’esso il DNA del suo ospite e produce una proteina che attiva i geni per le proteine coinvolte nello stesso percorso biochimico. Tuttavia, la proteina attivatrice si lega al DNA dell’ospite, impedendone la lettura da parte del resto della cellula.
- Repressore autonomo: questo tipo di operone produce una proteina che si lega al DNA dell’ospite e ne impedisce la lettura.
- Attivatore autonomo: produce una proteina che si lega al DNA dell’ospite e ne impedisce la lettura.
Struttura degli operoni principali
I geni dell’operone si trovano sullo stesso filamento di DNA, separati l’uno dall’altro solo da pochi nucleotidi. I promotori dei geni di un operone sono solitamente sparsi nel genoma batterico, la proteina repressore o attivatore codificata dall’operone si lega alla regione del promotore e dirige la produzione della proteina attivatore o repressore.
La proteina attivatore o repressore si lega alla regione operatore dell’operone e contribuisce a determinare quando gli altri geni dell’operone vengono prodotti. Il legame della proteina attivatrice o repressore alla regione dell’operatore mantiene attivo l’operone, anche in assenza di fonti di energia (come la presenza di zucchero, luce solare o ATP) nell’ambiente circostante.
Quando l’operone non è più necessario nella cellula, la proteina attivatrice viene rilasciata dalla regione operatore e l’operone diventa inattivo. La distanza tra la regione promotrice e la regione operatore è solitamente abbastanza breve (meno di 10 paia di basi) da far sì che il rilascio della proteina attivatrice sia sufficiente a innescare il rilascio della proteina repressore.
