lac-operon-sim — Lac Operon 유전자 제어Lab
delay ODE (번역 τ delay) + Allolactose 음성 알로스테릭 + cAMP-CRP 양성 조절 + diauxic 2단계 + lacI 돌연변이 비교 (외부 lib 0, ko/en/ja).
시나리오
[Glu]=0, [Lac]=10 mM. Glucose 부재 → cAMP↑ + lactose → allolactose → repressor 차단.
→ Lac operon ON (mRNA + β-gal 증가, lactose 가수분해).
Operon 도식
시간 진화 (mRNA / β-gal / Allolactose / cAMP) — delay ODE
Key terms (hover)
도구 가이드
정의
lac-operon-sim은 E. coli Lac operon (promoter / operator / lacZ-lacY-lacA + LacI repressor + CRP-cAMP) 도식을 SVG로 박제하고, delay ODE 시스템 (번역 τ delay 반영, Bratsun et al. 2005 baseline) + Allolactose 음성 알로스테릭 (LacI 친화도 감소) + cAMP-CRP 양성 조절 (포도당 ↓ → cAMP ↑ → CRP 활성 → 전사 가속) + 3 환경 시나리오 (Glu only / Lac only / Glu+Lac diauxic 2단계) + lacI⁻ (constitutive expression) / lacI^s (super-repressor) 돌연변이 비교를 자체 delayRK4 솔버로 시뮬레이션하는 무료 유전자 조절 학습 도구입니다 (Jacob & Monod 1961 J Mol Biol / Alberts Ch.7 / Lodish Ch.7 / Monod 1942 baseline, 외부 npm 0).
목적
(1) 학부 분자생물학 Lac operon 정적 도식 → delay ODE 동적 시뮬레이션 (2) 음성 (LacI repressor) + 양성 (CRP-cAMP) 조절 통합 학습 (3) diauxic growth 2단계 곡선 (Monod 1942) — 포도당 vs lactose 우선순위 (4) lacI⁻ / lacI^s 돌연변이 비교 학습 (Jacob & Monod 1961 baseline) (5) delay ODE 수치해석 학습 부수 (번역 τ delay 반영) (6) 외부 lib 0
사용법
① Operon 도식 SVG (promoter / operator / lacZ-lacY-lacA + LacI + CRP-cAMP) zoom + pan ② 3 환경 시나리오 토글: • Glucose only: Lac operon OFF (cAMP ↓ → CRP 비활성 + LacI repressor active) • Lactose only: Lac operon ON (allolactose → LacI 비활성 + cAMP ↑ → CRP 활성) • Glucose + Lactose: diauxic growth (초기 Glu 소진 → 후기 Lac 활성, 2단계 곡선) ③ lacI 돌연변이 토글: • Wild-type • lacI⁻: constitutive expression (Lac 부재 시에도 mRNA 양성) • lacI^s: super-repressor (Lac 존재 시에도 억제 유지) ④ delay ODE 시뮬레이션 자동 재생 ▶ / ⏸ — mRNA / β-galactosidase / lactose / allolactose / cAMP 농도 시간 진화 ⑤ Allolactose 음성 알로스테릭 친화도 슬라이더 + cAMP-CRP 양성 조절 강도 슬라이더 ⑥ 학술 용어 hover (operon / operator / promoter / repressor / inducer / Allolactose / cAMP / CRP / CAP / catabolite repression / diauxic / negative allosteric 등 18개)
예시
예 1) [Glu]=10 mM, [Lac]=0 → Lac operon OFF (mRNA ≈ 0) 예 2) [Glu]=0, [Lac]=10 mM → Lac operon ON (mRNA 증가) 예 3) [Glu]=10 mM, [Lac]=10 mM → diauxic growth: 초기 Glu 소진 (Lac OFF) → 후기 Lac 활성 (2단계 곡선, Monod 1942) 예 4) lacI⁻ 돌연변이 → constitutive expression (Lac 부재 시에도 mRNA 양성) 예 5) lacI^s super-repressor → Lac 존재 시에도 억제 유지 (Jacob & Monod 1961)