Nøkkelforskjell – induserbar vs undertrykkelig operon
En operon er en fungerende enhet av genomisk DNA som inneholder en klynge av gener under kontroll av en enkelt promoter. Genregulering oppnås ved kontroll av et operon gjennom induksjon eller undertrykkelse. Operoner er av to typer: induserbare operoner og undertrykkbare operoner. Induserbart operon er en type operon som slås på av et substratkjemikalie, det vil si en induktor. I en undertrykkelig operon gjøres reguleringen av et kjemisk stoff kjent som en co-repressor som norm alt er sluttproduktet av den spesielle metabolske veien. Dette er nøkkelforskjellen mellom induserbare og undertrykkbare operoner.
Hva er operoner?
Operon er en klynge av strukturelle gener som er uttrykt eller kontrollert av en enkelt promoter og regnes som den funksjonelle enheten til genomisk DNA. Det er tre komponenter i en oper. De er promoter, operatør og genene. De genetiske kodene til genene omdannes til mRNA-sekvenser ved prosessen som kalles transkripsjon. En operon produserer en enkelt enhet av mRNA-sekvenser, som senere blir oversatt til separate proteiner, for det meste enzymer involvert i metabolske veier. Opprinnelig ble operoner oppdaget i prokaryoter, men senere ble de også funnet i eukaryoter. Prokaryote og eukaryote operoner fører til oppkomsten av henholdsvis polycistroniske mRNAer og monocistroniske mRNAer. Operaner kan også finnes på bakteriofager (bakterier som infiserer virus).
Hva er induserbare operoner?
Et induserbart operon er et gensystem som koder for en tilsvarende mengde enzymer assosiert med en katabolsk vei. Det er induserbart når en metabolitt/substrat i denne banen aktiverer transkripsjon av genene som koder for de spesielle enzymene. Denne aktiveringen kan være forårsaket av en repressor når den er inaktivert eller samarbeider. En induserbar operon slås på av en induser. Et induserbart operon består av komponenter som strukturelle gener, operatorgen, promotergen, regulatorgen, repressor og induser. Induserbare operoner består av ett eller flere strukturelle gener. Lac-operonen er det beste eksemplet på induserbar operon.
Figur 01: Induserbar operon – Lac Operon
Den inneholder tre strukturelle gener; Z, Y og A som transkriberer et mRNA og oversetter mRNA til tre enzymer henholdsvis galaktosidase, laktosepermease og transacetylase. Operatorgenet er plassert ved siden av strukturelle gener mens det kontrollerer hvordan de fungerer.
Hva er undertrykkelige operoner?
Det undertrykkbare operonet reguleres i nærvær av et kjemisk stoff kjent som co-repressor. En co-repressor er alltid et sluttprodukt av en metabolsk vei. I nærvær av en co-repressor sies operonet å være slått av. Tryptofan-operon (trp-operon) er et eksempel på undertrykkelig operon. Strukturelle gener, regulatorgen, operatorgen, promotergen og co-repressor er inkludert i trp-operon. trp-operonet består av fem strukturelle gener som transkriberer mRNA som senere blir oversatt og kodet for proteiner som fungerer som enzymer.
Figur 02: Repressor-operon – tryptofan-operon
De strukturelle genene er regulert av et spesifikt operatorgener som er tilstede som en del av trp-operonet. Co-repressoren produseres som et sluttprodukt gjennom en metabolsk vei som finner sted i cellen eller kan komme inn i cellen utenfra. Konsentrasjonen av co-repressoren er direkte proporsjonal med reguleringen av transkripsjon i cellen. Med økningen av co-repressor konsentrasjonen, dannes apo-repressor og co-repressor kompleks. Apo-repressoren er et protein og er kodet av regulatorgenet som er tilstede i operonet. Dette komplekset binder seg til operatørregionen og stopper transkripsjonen av strukturelle gener. Under lave nivåer av ko-repressorkonsentrasjoner forhindres sammenføyningen av apo-repressor og operatorgen. Dette muliggjør fortsettelsen av dannelsen av co-repressor. Apo-repressor- og co-repressor-komplekset kombineres med operatorgenet og slår av genuttrykket. Dette forhindrer transkripsjonsprosessen og stopper derved syntesen av enzymer.
Hva er likhetene mellom induserbar og undertrykkelig operon?
- Induserbare og undertrykkbare operoner inneholder strukturelle gener med lignende funksjoner og kontrolleres av en enkelt promoter.
- Begge typer operoner består av et negativt kontrollreguleringssystem som styres av en undertrykker.
- Repressoren er kodet av de regulatoriske genene som er tilstede i de to operonene, og når repressoren er festet til operatøren, forhindrer den transkripsjon.
Hva er forskjellen mellom induserbar og undertrykkelig operon?
Induserbar vs undertrykkelig operon |
|
| I induserbare operoner holdes genene slått av til en spesifikk metabolitt inaktiverer repressoren. | I repressible operoner holdes gener påslått til repressoren aktiveres av en spesifikk metabolitt. |
| Metabolic Pathway | |
| De induserbare operonene fungerer i katabolske veier. | De undertrykkbare operonene fungerer i anabole veier. |
| Enzymesyntese | |
| Næringsstoffene som brukes i banen aktiverer enzymsyntese. | Produksjonen er slått av av sluttproduktene av banen som undertrykker enzymsyntese. |
| Eksempler | |
| Lac-operon er en induserbar operon. | Trp-operon er en undertrykkelig operon. |
Sammendrag – induserbar vs undertrykkelig operon
Et operon er en klynge av gener som kontrolleres av en enkelt promoter. De er to typer operoner i henhold til funksjonene de utfører. De er induserbare operoner og undertrykkbare operoner. Induserbart operon reguleres av et substrat som er tilstede i den metabolske banen, mens repressibelt operon reguleres av tilstedeværelsen av et metabolsk sluttprodukt kjent som en co-repressor. Dette er hovedforskjellen mellom induserbar og undertrykkende operon.
Last ned PDF-versjon av Inducible vs Repressible Operon
Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til offline-formål i henhold til sitat. Last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom induserbar og undertrykkelig operon.
