ユニークな原核生物の遺伝子調節メカニズム:
* オペロン: 原核生物は、しばしば機能的に関連する遺伝子をオペロンに組織します。これらは、単一のプロモーターと演算子領域によって制御される単一のmRNA転写産物として一緒に転写される遺伝子のグループです。これにより、特定の経路に関与する遺伝子の協調的な発現が可能になります。例には、LACオペロンとTRPオペロンが含まれます。
* 結合転写と翻訳: 原核生物では、細胞質で転写と翻訳が同時に発生します。これは、転写が完了する前であってもmRNAがタンパク質に翻訳されることを意味します。これにより、環境の変化に対する迅速な対応が可能になります。
* 減衰: このメカニズムは、リボソームとmRNAの間の物理的相互作用を使用して、遺伝子発現を調節します。 特定のアミノ酸または代謝物の利用可能性に基づいて、遺伝子発現を微調整するために使用できます。
なぜこれらのメカニズムが真核生物で(同じように)見つからないのか:
* 真核生物の複雑さ: 真核生物は、転写を翻訳から分離する核を含む、より複雑な細胞構造を持っています。
* 規制の複数のレベル: 真核生物には、次のような規制メカニズムが幅が広くなっています。
* クロマチン構造: DNAはクロマチンにパッケージ化されており、これを変更して(メチル化など)、転写のアクセシビリティを調節できます。
* RNA処理: 広範なRNA処理(スプライシング、キャッピング、ポリアデニル化)は真核生物で発生し、追加の調節層を提供します。
* 転写因子: 膨大な数の転写因子が特定のDNA配列に結合し、転写の開始と速度を制御します。
* 翻訳後修飾: 真核生物のタンパク質は、翻訳後に広範囲の修飾(リン酸化、グリコシル化など)を受け、その活性と安定性に影響を与えます。
重要な注意: 真核生物は、原核生物と同じ方法でオペロンや減衰を使用しませんが、いくつかの類似のメカニズムがあります。たとえば、真核生物は転写の一時停止を使用して遺伝子発現を調節することができます。
要約: 原核生物の遺伝子調節は速度と効率を強調し、真核生物の調節は複雑さと多層制御によって特徴付けられます。