生化学の教科書でラクトースオペロンの辺りを読んでいて疑問に思いました。
ラクトースオペロンは、ラクトースを分解する必要がないときに無駄に酵素を作るのを節約する仕組みですね。
ですが、リプレッサーはときどきオペレータから外れるので、
調節遺伝子は常に発現し、リプレッサーを作り続けているようです。
これでは、作るタンパク質の種類を変えただけで、
構造遺伝子群の酵素を作り続けるのとあまり差がないのではないでしょうか。
それとも
リプレッサーは酵素よりずっと小さいタンパク質なので無駄が少ないとか、
リプレッサーはたまにしか外れないので、リプレッサーを作る速さも遅い、
なんていうことがあるのでしょうか?
節約の効果を考える上で肝心なことだと思うのですが、数冊の生化学の教科書を読んでも書いてないようです。
No.4ベストアンサー
- 回答日時:
どんな教科書をお使いなのかわかりませんが、少なくとも「ヴォート基礎生化学」や生化学じゃありませんが Lewin の「遺伝子」などには書いてありますね。
前の回答者も書いている通り、リプレッサーは細胞内にごく少量(5-10個程度)しか存在しませんが、代謝酵素は大量に(誘導後数分で数千分子以上)つくられます。
差は歴然としています。
ご回答ありがとうございました。
よくない教科書については実名報道を避けますね。
分子数が100倍も違うのですね。ちゃんとした教科書で勉強しないとわからないことも多いですね。入門書で全体像を理解したら、あとは詳しい教科書をみないとダメですね。
詳しくは最初の方へのお礼に書かせていただきました。
No.3
- 回答日時:
済みません、#2です。
さきのもの途中からコピペしてしまいました。コピペし直しました。タンパク質はその種類により細胞内の量は様々です。例えばヒトなどの細胞では、核内タンパク質の半分くらいをヒストンと呼ばれるタンパク質が占めていまし、細胞骨格を作るタンパク質も大量に存在しています。しかし、転写制御系のタンパク質は量が少なく、例えば甲状腺ホルモンリセプター等は発現している細胞でも細胞あたり2~3千分子しか有りません。
ラクトースオペロンは大腸菌に一個しか無く、簡単のために極端な言いかをすれば、それに結合するリプレッサーは細胞あたり1分子(単量体として)有ればいいことになります。ラクトースを分解して大腸菌が生きていくためにはラクトース分解酵素は1個じゃ全然足りないでしょう。リプレッサーが細胞あたり1分子という事はないとは思いますが、ラクトース分解酵素ほどの量が要らないことは明白です。リプレッサーとラクトース分解酵素では有効に働くのに必要なタンパク量が天と地ほど異なるので、少なくて済む方を使用していると思います。
それから” ラクトースオペロンは、ラクトースを分解する必要がないときに無駄に酵素を作るのを節約する仕組みですね”というのは変な日本語だと感じるのですが、教科書に書いてあったのですか?”リプレッサーはラクトースを分解する必要がないときに無駄に酵素を作るのを節約する仕組み”という文章なら正しいと思うのですが?
No.2
- 回答日時:
くらいをヒストンと呼ばれるタンパク質が占めていまし、細胞骨格を作るタンパク質も大量に存在しています。
しかし、転写制御系のタンパク質は量が少なく、例えば甲状腺ホルモンリセプターは発現している細胞でも細胞あたり2~3千分子しかありません。ラクトースオペロンは大腸菌に一個しか無く、簡単のために極端な言いかをすれば、それに結合するリプレッサーは細胞あたり1分子(単量体で作用するとして)有ればいいことになります。ラクトースを分解して大腸菌が生きていくためにはラクトース分解酵素は1個じゃ全然足りないでしょう。リプレッサーが細胞あたり1分子という事はないとは思いますが、ラクトース分解酵素ほどの量が要らないことは明白です。リプレッサーとラクトース分解酵素では有効に働くのに必要なタンパク量が天と地ほど異なるので、少なくて済む方を使用していると思います。
それから” ラクトースオペロンは、ラクトースを分解する必要がないときに無駄に酵素を作るのを節約する仕組みですね”というのは変な日本語だと感じるのですが、教科書に書いてあったのですか?”リプレッサーはラクトースを分解する必要がないときに無駄に酵素を作るのを節約する仕組み”という文章なら正しいと思うのですが?
ご回答とご指摘ありがとうございました。
たしかに、おかしな日本語ですね。リプレッサーだけでなく、それを受けるオペレータ領域や、構造遺伝子群がひと続きで転写される仕組みなど、これらの一連のものを総称したかったのですが・・・「ラクトースオペロンなどの仕組み」といえばよかったですね。
詳しくは最初の方へのお礼に書かせていただきました。
No.1
- 回答日時:
単純に、、、
オペロンには遺伝子群が存在します。
遺伝子「群」です。
今のシステムで
ときどきはずれて、たまに作られるリプレッサー1つと
仮に今と違うシステムで
常に作られる遺伝子「群」
このどちらに無駄があるか、
はやり今の方が無駄が少ないと思います。
ご回答ありがとうございました。
私、生化学は専門外なので、入門書を読んでいたのですが、オペロン説を、単に「段取り」として説明しているものが多く見られました。
中には「リプレッサー」がオペレータ領域に結合したら、もう構造遺伝子がまったく働かなくなるのではないかと思わせるような書き方をしているものもありました。
この一連の仕組みをしっくりと理解するのには、大腸菌にとって生存率を高める要因(進化学で言う究極要因)による説明が必要だろうと思って、考えてうちに今回の質問にたどり着きました。
みなさんの説明でなっとくが行きました。お礼申し上げます。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 生物学 今の科学でお酒の強さを遺伝子レベルで変えることはできますか? 3 2022/09/04 12:12
- 人類学・考古学 日本人がお酒に弱いのは遺伝的変異の適応進化なんでしょうか? 6 2022/11/09 22:20
- 医学 お酒が強い人は麻酔の効果が効きずらいという話は本当ですか? 3 2022/04/01 16:33
- 呼吸器・消化器・循環器の病気 お酒の弱い人は心臓も弱いという仮説の信憑性はどれくらい信用できますか? 4 2022/08/16 17:57
- 日本語 「酒が強い」・「酒が弱い」という日本語の使い方は間違っていると思います。 6 2022/06/14 18:27
- 倫理・人権 法の下の平等という概念の必要性の有無についてどう思いますか? 4 2022/04/02 14:41
- 大学・短大 女子大生(成人している大学2年以降の学生)の飲酒とリスクについて質問です。 5 2022/03/26 19:45
- 運転免許・教習所 酒気帯び運転違反(飲酒運転)について質問です。 5 2022/04/01 19:51
- 運転免許・教習所 酒気帯び運転違反(飲酒運転)について質問です。 6 2022/07/17 11:16
- 医学 女性の飲酒の是非について 2 2022/03/26 16:40
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
精液について
-
RNA抽出について
-
電子レンジでタンパク質が毒に...
-
電気泳動 SDSの熱処理について
-
糖分制限すると
-
たんぱく質の吸光係数(紫外線...
-
食器のタンパク質汚れは水のほ...
-
タンパク質の凝固
-
1食28gあたり、たんぱく質 21g ...
-
酵素 分子活性Kcatの算出方法
-
DNAの抽出実験のトリプシンにつ...
-
タンパク質の純度
-
消毒用エタノール
-
SDS電気泳動について教えて下さ...
-
電気泳動前のサンプル処理での...
-
セントラルドグマについて
-
遺伝子の読み方について
-
TnT lysate と whole-cell ext...
-
mRNAレベルとタンパク質レベル...
-
遺伝子数のついて
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
精液について
-
糖分制限すると
-
電子レンジでタンパク質が毒に...
-
1食28gあたり、たんぱく質 21g ...
-
食器のタンパク質汚れは水のほ...
-
「カルノア液」について教えて...
-
タンパク質の凝固
-
電気泳動前のサンプル処理での...
-
タンパク質をボルテックスできるか
-
電気泳動 SDSの熱処理について
-
教科書にDNAからRNAポリメラー...
-
吸光度比
-
卵白アルブミン=オボアルブミ...
-
生物学です。酵素を「タンパク...
-
タンパク質は大きく分けて膜タ...
-
Mature peptide
-
CTAB法におけるクロロホルム/...
-
遺伝子の分野で「コード」って...
-
タンパク質ってボルテックスし...
-
血の付いた
おすすめ情報