Regulon
Englisch: regulon
Definition
Ein Regulon ist ein Zusammenschluss von mehreren Genen, deren Expression koordiniert durch denselben Regulationsmechanismus gesteuert wird. Die Regulation erfolgt i.d.R. über ein Regulatorprotein (Aktivator oder Repressor), das an ein spezifisches DNA-Motiv in den Kontrollregionen der Zielgene bindet. Diese befinden sich nicht zwangsweise benachbart im Genom.
Hintergrund
Der Begriff "Regulon" wird v.a. im Zusammenhang mit prokaryotischen Organismen verwendet, deren Genome häufig in Operons organisiert sind. Die kodierten Proteine erfüllen dabei denselben Zweck und ermöglichen die abgestimmte Anpassung der Genexpression an physiologische oder Umweltbedingungen.
Bei Eukaryoten bezieht sich der Begriff Regulon auf nicht zusammenhängende Gengruppen, die durch dasselbe Regulatorprotein gesteuert werden. Ein Funktionszusammenhang der kodierten Proteine ist nicht zwingend gegeben.
Abgrenzung
Als Modulon werden regulatorische Einheiten bezeichnet, die mehrere Regulons umfassen und durch einen globalen Regulator koordiniert werden. Die beteiligten Gene eines Modulon können funktionell heterogen sein.
Ein Stimulon fasst Gene zusammen, deren Expression als Antwort auf denselben Umweltreiz oder Stressfaktor verändert ist, unabhängig davon, ob die Regulation über identische oder unterschiedliche regulatorische Mechanismen erfolgt.
Beispiel
Als prominentes Beispiel wird in der Literatur häufig die koordinierte Regulation von Hitzeschockproteinen genannt, deren zugrunde liegende Mechanismen u.a. in Escherichia coli intensiv untersucht wurden.
Ein weiteres Beispiel ist das ArgR-Regulon von Escherichia coli, bei dem fünf Gene der Arginin-Biosynthese durch den Transkriptionsregulator ArgR gemeinsam kontrolliert werden.
Quellen
- Maas und Clark. Studies on the mechanism of repression of arginine biosynthesis in Escherichia coli: II. Dominance of repressibility in diploids. jmb. 8(3):365-370. 1964
- ScienceDirect – Regulon, abgerufen am 04.02.2026