Question

あゆさん

なぜ正の調節と分かるのですか？

□70 原核生物の転写調節(2) 大腸菌の染色体DNA は、 約460 万塩基対で構成され
約4,300個の遺伝子が存在する。 これらの遺伝子の多くは,調節遺伝子により発現
制御されている。 調節遺伝子からつくられる調節タンパク質は,必要に応じて遺
子の発現を調節する役割をもつ。 例えば、大腸菌のトリプトファン合成にかかわ
trpE 遺伝子の発現は, トリプトファンと結合する調節タンパク質 (TrpR) により
御されている。大腸菌は細胞内でトリプトファンを合成できるが,細胞内のトリプ
ファン濃度が高くなると, typE遺伝子の発現は抑制される。 調節タンパク質 (Trp
による trpE遺伝子の発現制御機構として適切なものを、次の①~⑤から選べ。
① 細胞内のトリプトファン濃度と無関係にTrpR が trp E遺伝子の転写を促進す。
② 細胞内のトリプトファン濃度と無関係にTrpRが trp E遺伝子の転写を抑制す
3 トリプトファンに結合しない TrpR が trp E 遺伝子の転写を抑制する。
(4) トリプトファンに結合した TrpR が trp E 遺伝子の転写を抑制する。
15
トリプトファンに結合した TrpR が trpE遺伝子の転写を促進する。
116
2編 遺伝子のはたらき
(東京農工

Answer 1

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谷米

正の調節とはどの部分のことでしょうか。

この問題の場合、トリプトファンが増えすぎるとそれを減らすように調節する機構なので、負のフィードバック調節ではないでしょうか。

産物が反応を促進するような機構が正のフィードバック調節
産物が反応を抑制するような機構が負のフィードバック調節
です。

あゆさん

ラクトースの場合、ラクトースと結合しないことによって転写が促進されますよね??トリプトファンはなぜ結合しないと転写が抑制されるのですか？

あゆさん

問題文の「トリプトファンと結合できるタンパク質により抑制される」のところから読み取らないといけないのでしょうか？

谷米

まず先に、ラクトースオペロンについて
ラクトースの話は今は関係ないですが、一応説明するとこんな感じです。

・普段はラクトースを食べないので、リプレッサーがプロモーターに結合してラクトース分解酵素の合成を抑制している
・ラクトースを食べる必要が出てきたとき、ラクトースとリプレッサーが結合することで、リプレッサーがプロモーターに結合できなくなり、ラクトース分解酵素の合成が始まる

ということなので、正しくは「ラクトースが結合したリプレッサーがプロモーターに結合できなくなることによって転写が促進される」と言い換えたほうがいいかもしれません。

谷米

で、トリプトファンの場合も流れは似ているのですが、ポイントはそのトリプトファンと結合できるタンパク質です。

ラクトースの場合は、普段はリプレッサーが機能していて、ラクトースが結合するとリプレッサーが機能しなくなります。
トリプトファンの場合は、普段はリプレッサーが機能していなくて、トリプトファンが結合するとリプレッサーが機能するようになります。

スイッチのオンとオフが逆になっているような感じです。

谷米

図を描いて説明したいところですが時間がとれないので参考になるページを貼っておきます。よければ見てみてください。
それでもわからない点があれば、私でよければ可能な限りお答えします！

ラクトースオペロン
https://www.try-it.jp/chapters-15090/sections-15140/lessons-15149/point-2/

トリプトファンオペロン
https://www.try-it.jp/chapters-15090/sections-15140/lessons-15153/

両方の比較
https://youtu.be/HPvqwcBii1w

あゆさん

理解出来ました!!ありがとうございます😭