جينات المَشغلات

في الخلايا بِدَائِيَات النُوَى،فإن المَشْغَل هي مجموعة من المتواليات الجينية التي تحتوي على عناصر تنظيمية وعدة جينات لتَشْفِيْر البروتينات،الجينات الهيكلية التي تُنسخ معًا. واحدة من الحالات المدروسة بعمق هو مَشْغَل لاك في البكتيريا،الذي يحتوي على ثلاثة جينات،لاك-Z ولاك-Y،ولاك-A والذي يعمل على تَشْفِيْر الانزيمات الضرورية لاِسْتِقْلاب اللاكتوز،جنبًا إلى جنب مع المحفز،والمشغل،والمتواليات الناهية التي تنظم التعبير عن جينات اللاك. عادة،عندما يكون تركيز الجلوكوز وفيرًا،بروتين اللاك المُثبط يرتبط بإحكام بالمشغل ويمنع نسخ جينات اللاك،من خلال منع أنزيم البوليمراز RNA من الارتباط بالمحفز.

يتم التعبير عن اللاك المثبط بشكل جوهري،وهذا يعني أن الجين العامل في تشفيره،يصبح قيد التشغيل بشكل افتراضي. وعندما يكون تركيز الجلوكوز منخفضًا جدًا،فإن الخلية ستستخدم اللاكتوز كمصدر للطاقة. وحين يدخل الخلية،بعض من اللاكتوز يتم تحويله إلى نسخة معدلة،تُدعى آلولاكتوز،والذي يُعرف بأنه المُستَحِث لمَشْغَل جين اللاك لأنه يرتبط بالمثبط ويضعفه،مما ينشط التعبير عن جينات اللاك.

بالإضافة إلى ذلك،في ظل مستويات الجلوكوز المنخفضة،فإن عدد جزيئات الإشارة المسماة AMP الحَلَقِيّتزداد وترتبط بالبروتين المنشط للمقيضات،أو CAP. معًا،يرتبطان بالمتواليات التنظيمية،بالقرب من منبع المحفز تقريبًا،ويساعدون في تجنيد بوليمراز RNA لتحقيق زيادة كبيرة في معدل النسخ. أثناء النسخ،يتم إنتاج جديلة واحدة من الـ mRNA وإطلاقها عندما يصل البوليمراز إلى المتوالية الناهية.

من هذا الـ mRNA،فإن البروتينات الثلاثة الضرورية لهضم اللاكتوز يتم ترجمتها.