En tryptofanoperon, även känd som en trp-operon, är en region av en DNA-molekyl där gener som kodar för enzymer för tryptofan uttrycks när aminosyran är låg. Tryptofan är en av 20 aminosyror som används inuti levande celler. Dess produktion har studerats väl inom Escherichia coli (E. coli) bakterier.
I E. coli-cellen kodar fem gener för tryptofan. Dessa är sammanlänkade, sida vid sida, i en struktur som kallas en operon. Tryptofanoperonet består också av och kontrolleras av en operatörsplats. DNA-transkription kontrolleras av proteiner. Repressorproteiner kan fästa vid operatörsplatsen, vilket blockerar generna från att transkriberas och tryptofan från att produceras.
Dessa undertryckande proteiner är inaktiva när aminosyran inte är närvarande, så de fäster inte vid operatörsstället för att blockera produktionen. Operatörsstället är kopplat till ett promotorställe på tryptofanoperonet, där en molekyl som kallas RNA-polymeras fäster och kan fortsätta längs gengruppen för att transkribera generna. Detta genererar budbärar-RNA som kodar för tryptofan. Denna transkriptionsprocess är grunden för produktionen av denna aminosyra.
När denna aminosyra är närvarande binder den till repressorproteinet, som aktiveras och binder till operatörsstället för att blockera eventuell transkription längs tryptofanoperonet. För att förenkla denna beskrivning ändrar aminosyramolekylerna faktiskt formen på repressorn så att den kan passa in i DNA:ts helixform. Det är så den molekylära processionen blockeras. När tryptofan inte är närvarande är repressorn annorlunda formad och kan inte passa in i DNA:t. Repressorns funktion när det gäller att stänga av gentranskription kallas negativ kontroll.
trp-operonet är en av många biosyntetiska operoner i genomet av varje levande varelse. Tryptofan är känt som en co-repressor, eftersom det fäster till det undertryckande proteinet för att stoppa transkription längs tryptofanoperonet. I människokroppen är tryptofan en av 10 aminosyror som är involverade i proteinsyntesen. En föregångare för serotonin, som reglerar sömnmönster, humör och aptit, har en viktig roll. Brister i denna aminosyra kan resultera i serotoninbrist, vilket sedan resulterar i symtom som depression, ångest, viktökning och sömnlöshet.
Ett överskott av tryptofan anses inte vara giftigt, men det orsakar trötthet. Det finns i de flesta livsmedel som har protein, särskilt kalkon, bananer, sojabönor och tonfisk. Reglerad av aktiveringen och undertryckandet av tryptofanoperonet har denna aminosyra en väsentlig funktion i alla levande celler, såsom E. coli, såväl som i människokroppen.