النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
اكتشاف الأوبرون
المؤلف:
د. محمد باقر صاحب الشهيب , أ.د. علي حمود السعدي , أ.د. حيدر كامل زيدان
المصدر:
مبادئ الوراثة الجزيئية
الجزء والصفحة:
ص174-175
2025-03-08
135
ناقش Jacob و Monad عام 1961 موديليهما المعروف بالأوبرون operon في بحث تقليدي اعتمدت فرضيتهما على مدى بعيد على ملاحظات تنظيم أيض اللاكتوز lactose metabolism بواسطة بكتريا القولون إن الآليات الجزيئية المسؤولة عن تنظيم الجينات في أيض اللاكتوز هي الآن من أكثر الآليات فهما في أي كائن حي. يحلل إنزيم galactosidase اللاكتوز مائياً إلى مكونيه الـ galactose و glucose فلكي تقوم بكتريا القولون باستغلال اللاكتوز كمصدر للطاقة، فإنها تقوم بتحطيم اللاكتوز في البداية إلى كلوكوز وكالاكتوز، في تفاعل محفز من قبل إنزيم الـ β-galactosidase. هذا الإنزيم يمكن أن يحول اللاكتوز lactose إلى اللألولاكتوز allolactose، وهو مركب يلعب دوراً مهماً في تنظيم أيض اللاكتوز، فعندما يتولد مركب الـ allolactose والناتج من تفاعل جانبي يقوم به انزيم β-galactosidase وارتباطه بالكابح فانه يعمل على اختزال ألفة الكابح للارتباط بموقع المشغل لألف مرة تقريباً. وفي النتيجة، ينفك الكابح من المشغل ويبدأ الاستنساخ (شكل 1 ).
يرتبط الجين التركيبي لإنزيم β-galactosidase المعروف بـ ( lac Z gene ) مع الجين التركيبي لبروتينβ galactoside permease المسؤول عن تخلل أو نفاذ اللاكتوز في الخلية (lac Y gene) ومع الجين التركيبي لإنزيم thiogalactoside transacetylase (lac A gene) والذي تتلخص وظيفته بإزالة المركبات المشابهة للاكتوز lactose like compounds والتي لا يمكن لبروتين β galactosidase من أن يحطمها. ترتبط الجينات التركيبية لهذه الإنزيمات الثلاثة فيزيائياً لتشكل أوبرون اللاكتوز lac operon كما هو مبين في الشكل (1) . يسمح هذا التركيب الوراثي للجينات التركيبية وجيناتها التنظيمية بالتعبير المنسق coordinate expression للإنزيمات الثلاثة الداخلة بأيض اللاكتوز، بحيث تستنسخ كل من هذه الجينات المرتبطة إلى جزيئة mRNA كبيرة واحدة والتي تحتوي على عدة مناطق لبداية الترجمة (AUG) وكودونات الإيقاف (UAA) لكل سسترون cistron يدعى هذا النوع من جزيئة الـ mRNA بالـ polycistronic mRNA والتي توجد بشكل دائم في الكائنات بدائية النواة.
شكل (1): كيفية تحطيم اللاكتوز من قبل إنزيمات بكتريا القولون وذلك للاستفادة منه كمصدر للطاقة وفي ذلك عدة خطوات (1) ينقل بروتين الـ permease اللاكتوز الخارج خلوي (2) عندما يدخل اللاكتوز يقوم انزيم β galactosidase بتحطيمه الى كلوكوز وكالاكتوز، (3) كذلك يحول انزيم β galactosidase الى مركب ذو علاقة باللاكتوز يدعى بالـ allolactose (4) يتحول مركب الـ allolactose بواسطة انزيم β galactosidase الى لاكتوز وكلوكوز (تصميم المؤلف).
لقد قادت بحوث Jacob و Monod إلى ما يعرف الآن بفرضية الأوبرون operon hypothesis. الأوبرون هو مجموعة من الجينات والتي تقع تحت سيطرة موقع مشغل operator site واحد في نفس شريط الـ DNA ( in cis ) .