| 真正細菌の遺伝子発現調節 |
Gene expression regulation of eubacteria |
| 真正細菌における遺伝子の発現調節はジャコブとモノーの研究論文を基礎として理解することができる。 |
Regulation of gene expression in eubacteria can be understood on the basis of research papers of Jacob and Monod. |
| 発現調節にはオペロンと言う、いくつかの遺伝子が短い間隔を置いて、ゲノム中に並んでいる構造体が深く関与しているが、その発端となった大腸菌のラクトース（乳糖）の代謝について説明する。 |
The regulation of expression deeply involves a structural unit known as operon consisting of several genes which are spaced at short intervals in the genome, and the metabolism of lactose in E. coli that was the origin of this concept shall be explained. |
| ラクトースオペロン |
Lactose operon |
| 真正細菌及び古細菌では、機能の関連した遺伝子が染色体上で隣接して存在し遺伝子クラスター（gene cluster）を形成している。 |
In eubacteria and archaea, genes with related functions are present adjacent on the chromosome to form gene clusters. |
| この遺伝子クラスターのうち、単一のプロモーターで転写される単位をオペロン（operon）という。 |
Of this gene cluster, the unit transcribed with a single promoter is called operon. |
| その代表的なものが、ラクトース（lac）オペロンである。 |
The representative one is the lactose (lac) operon. |
| ラクトースは大腸菌の細胞表層から細胞内へ輸送され、その後グルコースとガラクトースに分解される。 |
Lactose is transported from the cell cortex of E. coli into the cell, and then decomposed into glucose and galactose. |
| 細胞内への輸送はラクトースパーミアーゼ、グルコースとガラクトースへの分解はβ-ガラクトシダーゼが関与している。 |
The transport into the cell and the decomposition into glucose and galactose involves lactose permease and β-galactosidase, respectively. |
| この2種類の酵素が同時に働くことによって、大腸菌はラクトース代謝が可能となる。 |
The simultaneous action of these two kinds of enzymes allows lactose metabolism of E. coli. |
| ラクトースオペロン上には、β-ガラクトシドトランスアセチラーゼをコードする遺伝子も存在するが、この酵素はラクトースの資化には直接関係なく、その役割は不明である。 |
Although a gene encoding β-galactoside transacetylase also exists on the lactose operon, the role of this enzyme is unknown due to no direct relationship with the assimilation of lactose. |
| β-ガラクトシダーゼ、 β-ガラクトシドトランスアセチラーゼ、ラクトースパーミアーゼはそれぞれ、lacZ、lacA、lacY'という遺伝子によってコードされているが、これらの遺伝子は極めて近接している。 |
β-galactosidase, β-galactoside transacetylase and lactose permease are encoded by the genes of acZ, lacA and lacY ', respectively, and these genes are very close together. |
| ジャコブとモノーはこれらの遺伝子が以下のように配列していることを同定した。 |
Jacob and Monod have identified that these genes are arranged as follows: |
| プロモーター(P)-lacZ-lacY'-lacA-ターミネーター(T) |
Promoter (P) -lacZ-lacY'-lacA-terminator (T) |
| これらの遺伝子群は構造遺伝子と呼ばれており、実際に反応に機能しているタンパク質をコードしている。 |
These gene clusters are called structural genes, and encode proteins that actually function in reactions. |
| これらの遺伝子が転写されると、翻訳も同時に進行し、必要なタンパク質全てが発現する。 |
When these genes are transcribed, translation proceeds simultaneously, and all necessary proteins are expressed. |
| 更に、lacZの上流にlacIと言う遺伝子が発見された。 |
Further, a gene called lacI was found upstream of lacZ. |
| この遺伝子は独自のプロモーターおよびターミネーターを持っており、ラクトースの代謝に直接関与するタンパク質をコードしていなかった。 |
This gene has its own promoter and terminator and did not encode proteins directly involved in lactose metabolism. |
| lacIの機能は構造遺伝子の転写を調節しており、ラクトースリプレッサーと呼ばれるタンパク質をコードしている。 |
The function of lacI regulates the transcription of structural genes and encodes a protein called lactose repressor. |
| ラクトースの非存在下でこのタンパク質が発現している間は、構造遺伝子の転写は行なわれない。 |
While this protein is expressed in the absence of lactose, transcription of the structural gene does not occur. |
| ラクトースリプレッサーは構造遺伝子のプロモーター配列の近傍に存在するオペレーター配列に結合することによって、RNAポリメラーゼの結合を回避させている。 |
The lactose repressor prevents binding of RNA polymerase by binding to the operator sequence located near the promoter sequence of the structural gene. |
| 逆にラクトースが存在している場合、ラクトースリプレッサーにラクトースが結合し、ラクトースリプレッサーはコンフォメーション変化を起こしてオペレーター配列に結合できなくなる。 |
Conversely, when lactose is present, lactose binds to the lactose repressor and the lactose repressor undergoes a conformational change, making it impossible to bind to the operator sequence. |
| その時に初めてRNAポリメラーゼが構造遺伝子のプロモーターに結合し、転写が開始される。 |
At that time, RNA polymerase binds to the promoter of the structural gene for the first time and transcription is initiated. |
| この反応によってラクトースが消費しつくされると、ラクトースリプレッサーがはたらき転写が抑制される。 |
Once lactose is fully consumed by this reaction, the lactose repressor works to inhibit transcription. |
| こうした調節因子（今回はlacI）の働きを変える因子（今回はラクトース）の事をインデューサーという。 |
The factor (lactose in this case) altering the function of this regulatory factor (lacI in this time) is called an inducer. |
| 詳しくはラクトースオペロンを参照。 |
See lactose operon section for details. |
| 遺伝子の制御に関わる、他の因子としては転写、翻訳の速度やmRNAの回転率などがある。 |
Other factors involved in gene regulation include transcription and translation rates and mRNA turnover rates. |
| 遺伝子の発現に関わる全ての因子がその制御に関わるといってよい。 |
It can be said that all factors related to gene expression are involved in its control. |
