Ribosomala operon - rrn

Kopieantalet av ribosomalt RNA (rrn) operon är en karaktäristisk egenskap hos bakteriella genom. Det influerar tillgängligheten på rRNA, vilket i sin tur bestämmer antalet ribosomer, som har en nyckelroll i cellulär fysiologi och ekonomi. Kopieantalet varierar mellan ett till femton i olika bakteriella genom, där högre kopieantal tenderar att hittas i snabbt växande organismer, såväl som hos de med relativt stora genom. Stora genom har kapacitet att koda för multipla kaskader för upptag och användning av näringsämnen vilket främjar en livsstil där anpassning till diverse miljöer är möjligt. I kontrast så tenderar bakterier med mindre genom som lever i stabila och näringsfattiga miljöer att ha ett lågt antal rrn operon. Det tros att antalet rrn operon reflekterar organismens ekologiska strategi.

Bakterier har evolverat för att maximera tillväxt. Snabb anpassning till en ökad tillgång till näring kräver tillgång på tillgängliga ribosomer. Antalet tillgängliga ribosomer beror huvudsakligen på tillgången av ribosomalt RNA (rRNA), som reglerar tillgången på ribosomala proteiner genom en feed-back mekanism. I snabbt växande E. coli är upp emot 85% av det totala RNAt rRNA. För att tillgodose cellen med denna tillgång på rRNA finns vanligtvis flera kopior av rrn operon i deras genom, och när bakterierna växer snabbt är de flesta RNA-polymerasen tilldelade uppgiften att transkribera dessa operon. Att syntetisera ribosomer är kostsamt ur ett energiperspektiv, och ett överskott av ribosomer kan leda till suboptimal tillväxt. Därför är uttrycket av rrn-operon reglerat och anpassas snabbt till cellens behov genom feed-back reglering. Till exempel, om det råder brist på tillgängliga aminosyror och nukleotider så nedregleras uttrycket av rrn-operon.