大約在十年前, 利用基因工程的方式已經可以開始設計所謂的基因網路-經由操作子的回饋特性來控制某種蛋白質在菌體內濃度的隨時間的震盪. 現在這技術更上一層樓了! 科學家現在開始可以同步整個細菌族群的基因表現了! 經由利用送入的基因去影響細菌的聚量感應 (quorum sensing), 全部的細菌族群就會依照送入的基因網路而同步震盪. 影片中所展示的就是同步表現的螢光蛋白! 細菌基因表現就變得像跳波浪舞一樣了. 這樣的技術一方面是對群體細菌基因調控的進步, 另一方面也有可能為以後的定時藥物釋放的過程提供了可能的時間控制手段!
相關學術文獻
2 則留言:
http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%93%8D%E7%B8%B1%E7%B5%84
操縱組（英語：Operon）又稱操縱子或操縱元，是一組關鍵的核苷酸序列，包括了一個操縱基因（Operator），一個普通的啟動子，及一個或以上的結構基因被用作生產信使RNA（mRNA）的基元。操縱子主要在原核生物及線蟲動物門出現。它們是由方斯華·賈克柏及賈克·莫諾於1961年所發現。
操縱子是與調節子及刺激子有關：操縱子包含了一組受操縱基因調節的基因，調節子包含了一組受單一調節蛋白質的基因，而刺激子則包含一組受單一細胞調節的基因。
操縱子包含一個或以上的結構基因，這個結構基因會被轉錄成為一個多基因性的mRNA。一個單一的mRNA分子會為多於一個蛋白質編碼。在結構基因上游的是啟動子序列，能給核糖核酸聚合酶（RNA聚合酶）提供結合位點及引發轉錄。在啟動子附近的是一組DNA稱為操縱基因。操縱子亦會包含調控基因，如阻遏基因能為調控蛋白質編碼，使之與操縱基因結合及阻止轉錄。詬控基因未必是操縱子的一部份，但是位於基因組的某一處。阻遏基因會到達操縱基因阻礙結構基因的轉錄。 原核生物的一個轉錄區段可視為一個轉錄單位，也稱作操縱子
基因調節
控制操縱子基因是屬於基因調節的一種，能使生物調控不同基因對環境條件的表現。操縱子調節可以是負向或正向的。負向調節涉及與阻遏基因與操縱基因的結合，以阻止轉錄。
在負向可誘導操縱子中，一個調節的阻遏蛋白質一般會與操縱基因結合，並阻止操縱子中基因的轉錄。若存在著一個誘導物分子，它會與阻遏基因結合，並改變它的構造，使它不能與操縱基因結合。這可以使操縱基因的轉錄發生。
在負向可阻遏操縱子中，操縱子的基因轉錄一般都會發生。阻遏蛋白質會由調控基因所產生，但它們卻不能夠與操縱基因結合。但是，某些稱為共同抑制物的分子可以與阻遏蛋白質結合，並改變它的構造，使得它能與操縱基因結合。活躍化的阻遏蛋白質會與操縱基因結合，並阻止轉錄。
操縱子亦可以是正向調控的。當存在正向調控時，活躍基因會與DNA結合（一般是在非操縱基因的位點）而引發轉錄。
在正向可誘導操縱子中，活躍蛋白質一般不能與適切的DNA結合。但是，某些基底分子可以與活躍蛋白質結合，並改變它的構造，使之能與DNA結合及令轉錄進行。
在正向可阻遏操縱子中，活躍蛋白質一般都會與適切的DNA段結合。但是，某些分子可以與活躍基因結合，以阻止它與DNA的結合，從而阻止轉錄的發生。
DNA轉錄成mRNA，mRNA轉譯成蛋白質，蛋白質成為建構細胞的材料，或是參與細胞內的化學反應，這樣的系統是生命的中心教條。然而，細胞內具有生命所需的所有DNA，該如何在適當的時候，做出所需要的蛋白質便需要精密的調控。方斯華•賈克柏及賈克•莫諾於1961年發現細菌能利用操縱組(operon)的模式來控制蛋白質的表現。
以乳糖操縱組(lac operon)為例。要將乳糖轉化成為能量需要三個蛋白質酵素，如果細胞中沒有乳糖卻一直表現這三個酵素，就太浪費能量了。所以乳糖操控組能讓細菌在有乳糖時才表現酵素。細菌平時會一直表現一個抑制子(repressor)，一表現就立刻與下游操縱組的(operator)結合，霸佔RNA聚合脢與DNA作用的位置，使得DNA無法轉錄成mRNA，也無法製造蛋白質。
當環境中出現乳糖，乳糖會與抑制子結合，使抑制子的形狀改變，因而無法與operator 結合。於是operator的位置空出來，RNA聚合脢便能與DNA結合，開始進行轉錄製造mRNA，mRNA再轉譯成蛋白質，這樣就能調控蛋白質的表現時機。
張貼留言