[必) 原柱生物の遺伝発現調節G)
細菌に供給される栄養は環境によって変動することがあり, 7 トどうか
はきまざまな基質に対する代謝系をもち。 も
いる。グルコースは好ましい栄養源であり生育に必要であるが。 グルコースがないときで
ぉラクトースなど代わり の栄状流があれば, 細歯はそれを利用する。ジャコプとモノーは
大腸歯の例を詳しく調べ, ラクトースの利用に必要な酵素の合成がまとまって転写調節を
けるしくみを明らかにした。 この転写単位はラクトースオペロンと呼ばれる。
ラクトースオペロンは約6,000塩基対の DNA であり, 図1のように遺伝子 cc7,。 アク
チベーター (活性化因子結合部位、 プロモーター,オペレーター, 遺伝子 zzcY
4 が配置している。 遺伝子である /gc7 は独立した転写単位を形成しリプレッ
サー(抑制因子)をコードしている。 遺伝子である /gcグ,/zcY。 /gc4 はラクトース
の取り込みと消化に必要な 3 種類の酵素をコードレし1 本の mRNA としてまとめで転写さ
れるが, その転写開始点付近にはオペレーターと呼ばれる領域がある。
グルコースが豊富にあるとき, 細胞内のシグナル分子Xの濃度が低いためアクチベー
ターは活性化きれず, ラクトースオペロンからしイ |] 遺伝子は転号されない。グルコー
スがないとき。 』シグナル分子Xの江度が上昇してアクチベペーターが活性化きれる。しか
し。ラクトースがなければりプレッサーがオペレーターに結合しているため。RNA ポリ
メラーゼがプロモーターに結合できず, しイ_]條伝子の転写は妨げられて障素は合成さ
れない。グルコースがなくラクトースがあるとき,后性化されたアクチペーターがラクトー
=粘合するとともに, ぃリプレッサーにラクトースの代講産物が結合すること
結合できなくなる。その結果.RNAポリメ がプ
3 候伝情報の発現 35
スオペロン
CU
は沙代履計タニ