Nøkkelforskjell – Promoter vs Operator
DNA-sekvenser andre enn den kodende regionen til et gen er avgjørende for å utføre ulike funksjoner i forhold til prosessen med transkripsjon. Transkripsjon er den enzymkatalyserte prosessen som transkriberer eller konverterer DNA-tråden til dens lignende mRNA-tråd. I livets sentrale dogme er transkripsjon av DNA til mRNA den første fasen av proteinsyntese. Dette etterfølges av translasjon, som konverterer mRNA-sekvensen til en aminosyresekvens som lager det forventede proteinet. Blant de forskjellige sekvensene som finnes i organismer, spiller promotersekvenser og operatørsekvenser en stor rolle i transkripsjon. Promotorer er til stede i både prokaryoter og eukaryoter. De er plassert oppstrøms for transkripsjonsstartstedet og er stedene der RNA-polymerase-enzymet binder seg. Operatører er kun til stede i prokaryoter. De er stedene der det regulatoriske molekylet binder seg til et operon. Hovedforskjellen mellom promoteren og operatøren er basert på typen molekyl som binder seg til den respektive DNA-sekvensen. RNA-polymerase binder seg til promoteren, mens regulatoriske molekyler i operonsystemet binder seg til operatøren.
Hva er en promotør?
En promoter er en DNA-sekvens plassert oppstrøms for transkripsjonsstartstedet. Denne viktige DNA-sekvensen finnes i både eukaryoter og prokaryoter; selv om de eukaryote promotorene kan avvike fra de prokaryote promotorene. Promotorer er DNA-regionene der RNA-polymerase binder seg til under transkripsjonsprosessen. Det er hovedenzymet som er involvert i å produsere enkelttrådet RNA (mRNA, tRNA, rRNA) fra en DNA-mal. Avhengig av typen RNA, vil RNA-polymerasen variere. Promotorsekvensene er svært konserverte regioner i hele genomet. Derfor er de kjent som konsensusregioner. Virkningsmekanismen til promoteren er forskjellig i eukaryoter og prokaryoter.
I eukaryoter betegnes den konserverte sekvensen som finnes i promotorene som TATA-boksen, som er lokalisert i -10-posisjonen til genet. Bindingen av RNA-polymerase til TATA-boksen forenkles av de bindende transkripsjonsfaktorene. Denne transkripsjonsfaktorer, gjør bekreftelsesendringer i promotersekvensen og øker dens affinitet for RNA-polymerase for å binde seg. Således er pre-initieringskomplekset dannet under transkripsjonsinitiering sammensatt av komplekset dannet med de 7 transkripsjonsfaktorene og promoterstedet. Når dette komplekset er dannet, binder eukaryot RNA-polymerase seg lett til promoteren og initierer transkripsjonen.
Figur 01: Promoter
I prokaryoter er mekanismen mye enklere siden de ikke inneholder noen transkripsjonsfaktorer. I stedet er sigmafaktoren til RNA-polymerase involvert i å gjenkjenne promoteren og i sammenstillingen av enzymet på promoteren. Det er to hovedkonserverte promotorregioner i prokaryoter, den tilsvarende promotorsekvensen til TATA-boksen er kjent som "Pribnow Box". Pribnow-boksen (-10 posisjon) er sammensatt av sekvensen TATAAT. Den andre promotersekvensen er kjent som -35-elementet ettersom den er lokalisert i -35-posisjonen.
Hva er en operatør?
En operator finnes i prokaryot genstruktur. Det er hovedregionen av DNA som de regulatoriske molekylene i et operonsystem binder seg til. lac-operatoren er operatørsekvensen som er tilstede i lac-operonet til mange prokaryote bakterier. Når det gjelder lac-operonet, binder repressormolekylet seg til operatørområdet. Denne bindingen vil forhindre RNA-polymerase i å transkribere genene som er tilstede nedstrøms for operatøren.
Figur 02: Operatør av en operon
Eukaryoter har ikke operatørregioner. I stedet bindes deres transkripsjonsfaktorer involvert i regulering av transkripsjon til promoterregionene. Dermed er hovedfunksjonen til operatøren i prokaryoter å regulere genuttrykk.
Hva er likhetene mellom arrangør og operatør?
- Både Promoter og Operator er sammensatt av deoksyribosenukleinsyrer (DNA).
- Både arrangør- og operatørsekvenser er viktige i transkripsjonsprosessen.
Hva er forskjellen mellom arrangør og operatør?
Promotor vs Operator |
|
| Promotorer er stedene der RNA-polymerase binder seg og de er tilstede oppstrøms for transkripsjonsstartstedet til et gen. | Operatorer er stedene der det regulatoriske molekylet binder seg til en operonmodell. |
| Type organism | |
| Promotorer finnes i både prokaryoter og eukaryoter. | Operatorer finnes bare i prokaryoter. |
| Function | |
| Promotor letter bindingen av RNA-polymerase og transkripsjonsfaktorer (bare i eukaryoter) til genet for gentranskripsjon. I prokaryoter letter promotorregionen bindingen av sigmafaktor til RNA-polymerase (i prokaryoter). | Operatører regulerer genuttrykket ved å lette bindingen av det regulatoriske molekylet til operonet. |
Sammendrag – Promoter vs Operator
Promoter og Operator er viktige DNA-sekvenser som er involvert i transkripsjonsprosessen og i transkripsjonsregulering. Promotersekvenser finnes i både prokaryoter og eukaryoter. Promoter er stedet for binding av RNA-polymerase. De er svært konserverte regioner kjent som konsensussekvenser. TATA-boksen med eukaryoter og Pribnow-boksen og -35-promotoren til prokaryoter er de vanlige promoterene. Operatører er kun til stede i prokaryoter, der de kontrollerer genuttrykket ved å binde repressoren og hemme transkripsjon av nedstrømsgenene (lac operon-konsept), eller binder seg til aktivatoren og induserer transkripsjon (trp-operon-konsept). Dette er forskjellen mellom promoter og operatør.
