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Lexikon der Biologie: Arabinose-Operon

Arabinose-Operon s, Abk. ara-Operon, Abschnitt auf der DNA von Escherichia coli, der eine Gruppe benachbarter Gene des Arabinose-Stoffwechsels sowie die zugehörigen Kontrollelemente umfaßt (Operon; vgl. Abb.). Die Strukturgene des Arabinose-Operons codieren für die Enzyme L-Ribulokinase (ara B), L-Arabinose-Isomerase (ara A) und L-Ribulose-5-phosphat-4-Epimerase (ara D). Die drei Gene werden in Form einer polycistronischen mRNA transkribiert (Transkription). Weiterhin enthält das Arabinose-Operon eine Sequenz, die in entgegengesetzter Richtung abgelesen wird und für die Synthese eines Regulatorproteins (ara C) verantwortlich ist. Dieses Regulatorprotein wirkt in Abwesenheit von Arabinose als Repressor, indem es an den Arabinose-Operator (ara O) bindet und so die Transkription der Strukturgene verhindert (negative Genregulation). Demgegenüber wirkt in Gegenwart von Arabinose das Regulatorprotein als Aktivator (Aktivatoren), da ein Komplex zwischen Regulatorprotein und Arabinose an die Initiator-Region, die den Promotor für die Strukturgene enthält, bindet und dadurch die Synthese der BAD-Genprodukte anregt (positive Genregulation). Voraussetzung für diese Stimulierung ist die Anlagerung des CAP-cAMP-Komplexes an die Initiator-Region. Da sich der CAP-cAMP-Komplex nur bei niedriger Glucose-Konzentration bildet, werden die Arabinose abbauenden Enzyme nur bei Fehlen von Glucose bereitgestellt. Genregulation.




Arabinose-Operon

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