Un interessante lavoro pubblicato su PNAS mostra la stretta relazione tra organizzazione dell'operone ed espressione genica in E.Coli.

Circa mezzo secolo fa due scienziati francesi identificarono per la prima volta negli organismi procarioti l'operone, cioè un elemento costituito da più geni che, regolati in modo strettamente coordinato, vengono trascritti insieme a formare un unico RNA messaggero.

Oggi un gruppo di ricercatori di Berkeley scopre nuove caratteristiche funzionali dell'operone dimostrando che l'espressione di ciascun gene all'interno dell'elemento è influenzata dalla sua posizione e dalla lunghezza dell'operone stesso.

Han Lim e collaboratori, utilizzando diversi operoni sintetici composti da tre geni codificanti proteine fluorescenti in sequenza variabile, osservano che l'espressione di un gene è più alta quando l'operone è più lungo e quando maggiore è la distanza tra l'inizio di trascrizione del gene in esame e la fine dell'elemento (definita "distanza di trascrizione"). Questo accade perché il gene ha un periodo più lungo di traduzione durante la trascrizione. Essi infatti osservano che la produzione di proteina durante la trascrizione è sei volte maggiore rispetto a quando viene rilasciato l'RNA messaggero.

Questi risultati di fondamentale interesse biologico potranno essere utilizzati per ottimizzare l'ordine dei geni negli operoni sintetici impiegati nelle biotecnologie.

Han N. Lim, Yeong Lee, Razika Hussein. Fundamental relationship between operon organization and gene expression. PNAS June 28, 2011 vol. 108 no. 26 10626-10631