原核生物的基因調控
可誘導系統與可阻遏系統(inducible versus repressible system)
屋裡有些燈只在需要時才亮——比如開門就亮的壁櫥燈。另一些燈則一直亮著,直到某種信號讓它熄滅——比如裝了感應器的門廊燈,太陽一出來就滅。細菌的操縱子也分成這兩種習慣,而這兩個詞不過是在說某個操縱子屬於哪一種。
可誘導系統平時是關著的,當某種特定小分子出現時被打開(被誘導)。這類通常是分解某種養分的操縱子:在那種養分到來之前造消化酶毫無意義,所以食物本身(或它的近親)充當誘導物,把開關撥到開。乳糖操縱子是可誘導系統的範例——乳糖出現之前一直關著。可阻遏系統則是鏡像:平時開著,當某種特定小分子積累起來時被關閉(被阻遏)。這類通常是合成某物的操縱子:細胞一直造合成酶,直到產物足夠,此時過剩的產物(輔阻遏物)就告訴操縱子停工。合成胺基酸色胺酸的色胺酸操縱子,是可阻遏系統的範例——色胺酸積累起來之前一直開著。
這兩個概念抓住了一種合理的經濟學:原料到了就把分解途徑打開,產物充足了就把合成途徑關掉。值得把這一區分與負調控-正調控分開來看:可誘導/可阻遏說的是那個小分子的存在把基因開還是關,而負/正說的是調控者靠阻擋還是靠幫助起作用。一個系統可以既可誘導又受負調控(lac),也可以既可阻遏又受負調控(trp),其他組合也存在。
乳糖誘導乳糖操縱子:把這種糖擺上來,細胞就把消化基因打開。色胺酸阻遏色胺酸操縱子:讓這種胺基酸積累起來,細胞就把合成基因關掉。一個對食物作出反應,另一個對成品作出反應。
可誘導:在養分出現前關著。可阻遏:在產物堆積前開著。
可誘導/可阻遏(小分子把基因開還是關)與負/正(調控者阻擋還是幫助)是兩條不同的軸。一個系統在每條軸上各有一個標籤,所以別把「可誘導」和「受負調控」當成兩個互相替代的選項。
又稱
另見