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L'operone del tTRP di e- coli e' controllato da attenuazione

In E. coli si usa un complesso sistema di regolazione, in cui i cambiamenti di struttura secondaria che controllano l'attenuazione sono determinati dalla posizione del ribosoma sull'mRNA. La terminazione richiede che il ribosoma possa tradurre un segmento leader che precede i geni trp nell'mRNA. Quando il ribosoma traduce questa regione leader a livello del terminatore 1 si forma una forcina di terminazione, ma quando il ribosoma non può tradurre il leader la forcina di terminazione non si forma e l'RNA polimerasi trascrive la regione codificante. Questo meccanismo di antiterminazione dipende perciò dall'influenza di circostanze esterne sul movimento del ribosoma nella regione leader. L'operone trp consiste di cinque geni strutturali disposti in una serie contigua, che codificano per i tre enzimi che convertono l'acido corismico in triptofano. La trascrizione inizia in corrispondenza di un promotore all'estremità sinistra del gruppo. Un attenuatore (terminatore intrinseco) si trova fra il promotore e il gene trpE e fornisce una barriera alla terminazione dei geni strutturali. La RNA polimerasi termina a livello dell'attenuatore sia in vivo che in vitro producendo un trascritto di 140 basi. La terminazione a livello dell'attenuatore risponde al livello del triptofano. In presenza di quantità adeguate di questo amminoacido, la terminazione è efficiente, ma in assenza di triptofano l'RNA polimerasi può continuare a trascrivere i geni strutturali. Il meccanismo regolatore è il seguente: quando la cellula esaurisce il triptofano, i ribosomi iniziano la traduzione del peptide leader, ma si fermano quando raggiungono i codoni Trp. La sequenza dell'mRNA indica che questo blocco del ribosoma influenza la terminazione a livello dell'attenuatore. La sequenza leader può essere scritta in strutture appaiate alternative. La capacità del ribosoma di procedere attraverso la regione leader controlla la transizione fra queste struttura, che determinano se l'mRNA può fornire le caratteristiche necessarie per la terminazione. Quando il triptofano è presente, i ribosomi sono in grado di sintetizzare il peptide leader e continuano lungo la sezione del leader dell'mRNA fino al codone UGA che si trova fra le regioni 1 e 2. Procedendo fino a questo punto, i ribosomi si estendono sopra la regione 2 e le impediscono di appaiarsi. Il risultato è che la regione 3 è disponibile a formare coppie di basi con la regione 4 e a generare la forcina del terminatore. In queste condizioni, l'RNA polimerasi termina perciò a livello dell'attenuatore. Quando, invece, non c'è triptofano, i ribosomi si bloccano a livello dei codoni Trp, che fanno parte della regione 1, e quindi questa regione resta sequestrata all'interno del ribosoma e non può appaiarsi con la regione 2. Ciò significa che le regioni 2 e 3 si possono appaiare prima che venga trascritta la regione 4, che è quindi obbligata a restare nella forma a singolo filamento. In assenza della forcina del terminatore, l'RNA polimerasi continua a trascrivere al di là dell'attenuatore.
Tratto da BIOLOGIA MOLECOLARE di Domenico Azarnia Tehran
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