Pagrindinis skirtumas – Operon vs Regulon
Operonas yra funkcinis prokariotų DNR vienetas, kurį sudaro keli genai, kuriuos reguliuoja vienas promotorius ir operatorius. Regulonas yra funkcinis genetinis vienetas, sudarytas iš negretimos genų grupės, kurią reguliuoja viena reguliuojanti molekulė. Pagrindinis skirtumas tarp operono ir regulono yra gretimas arba nesusijęs genų pobūdis. Operono genų grupė yra gretima, o regulono genai gali būti negretimi.
Genų ekspresijos reguliavimas prokariotuose ir eukariotuose vyksta naudojant skirtingus mechanizmus. Prokariotai savo genų ekspresijai reguliuoti naudoja operono sąvoką, o eukariotai genų reguliavimui naudoja regulono sąvoką.
Kas yra operonas?
Operonai daugiausia ir daugiausia randami prokariotuose, nors yra visai neseniai atradimų, kai operonai buvo pastebėti kai kuriuose eukariotuose, įskaitant nematodus (C. elegans). Operonas susideda iš kelių genų, kuriuos reguliuoja bendras promotorius ir bendras operatorius. Operoną reguliuoja represoriai ir induktoriai. Taigi operonai daugiausia gali būti klasifikuojami kaip indukuojami operonai ir represuojami operonai. Todėl, kadangi operonas susideda iš kelių genų, pasibaigus transkripcijai, jis sukuria policistroninę mRNR.
Prokariotuose tiriami du pagrindiniai operonai; indukuojamas Lac operonas ir represuojamas Trp operonas. Operono struktūra paprastai tiriama lac operono atžvilgiu. Lac operonas susideda iš promotoriaus, operatoriaus ir trijų genų, būtent Lac Z, Lac Y ir Lac A. Šie trys genai koduoja tris fermentus, kurie dalyvauja laktozės metabolizme mikrobuose. Lac Z koduoja beta-galaktozidazę, Lac Y koduoja Beta – galaktozido permeazę ir Lac A kodus beta – galaktozido transacetilazę. Visi trys fermentai padeda skaidyti ir transportuoti laktozę. Taigi, esant laktozei, susidaro alolaktozės junginys, kuris jungiasi prie lac represoriaus, leidžiantis RNR polimerazei veikti ir dėl to vyksta genų transkripcija. Nesant laktozės, lako represorius yra prijungtas prie operatoriaus, taip blokuodamas RNR polimerazės aktyvumą. Taigi iRNR nesusintetinama. Taigi, lac operonas veikia kaip indukuojamas operonas, kur operonas veikia, kai yra substrato laktozė.
Palyginimui, trp operonas yra represuojamas operonas. Trp operonas koduoja penkis fermentus, reikalingus triptofano, kuris yra nepakeičiama aminorūgštis, sintezei. Taigi trp operono veikla yra aktyvi visą laiką. Kai yra triptofano perteklius, operonas yra slopinamas, todėl žinomas kaip represuojamas operonas. Dėl to bus slopinama triptofano gamyba, kol bus pasiekta homeostatinė būsena.
01 pav.: Operonas
Todėl tiek lac operonas, tiek trp operonas dalyvauja genų reguliavime ir taip dalyvauja išsaugant ląstelių energiją bei palaikant ląstelių veiklos tikslumą molekuliniu lygiu.
Kas yra Regulonas?
Regulonai anksčiau buvo nustatyti ir bakterijose, kur operonų grupė buvo pavadinta regulonu. Šiuo metu regulonas yra DNR fragmentas arba genetinis vienetas, kurį kontroliuoja bendras reguliuojantis genas. Todėl regulono geno ekspresijoje daugiau nei promotorius ir operatorius dalyvauja naujas reguliatoriaus genas. Dabar tai daugiausia pastebima eukariotuose. Genetinis vienetas susideda iš negretimos genų grupės. Todėl šie genai nėra išdėstyti tam tikra, apibrėžta tvarka ir gali būti paskirstyti visame eukariotų genome.
02 pav.: Regulon
Prokariotinėse bakterijose Regulonas vadinamas kartu veikiančių operonų krūva. Regulonas daugiausia klasifikuojamas kaip modulonas arba stimulas. Modulonas reaguoja į visų tipų įtempius ir sąlygas, o stimulas reaguoja tik į aplinkos pokyčius ar dirgiklius. Prokariotiniai Regulon pavyzdžiai stebimi reguliuojant fosfatus ir reguliuojant atsaką į šilumos šoko įtempius per sigmos veiksnius. Eukariotuose šie regulonai dalyvauja kontroliuojant transliaciją, surišdami transliacijos faktorius, kurie skatina arba slopina vertimo procesą eukariotuose.
Kokie yra operono ir Regulono panašumai?
- Tiek Operonas, tiek Regulonas dalyvauja genų ekspresijos reguliavime.
- Ir Operonas, ir Regulonas susideda iš DNR.
- Tiek Operon, tiek Regulon reguliuoja induktoriai, represoriai arba stimuliatoriai.
Kuo skiriasi Operon ir Regulon?
Operon vs Regulon |
|
| Operonas yra funkcinis prokariotų DNR vienetas, susidedantis iš kelių genų, kuriuos reguliuoja vienas promotorius ir operatorius. | Regulonas yra funkcinis genetinis vienetas, sudarytas iš negretimos genų grupės, kurią reguliuoja viena reguliuojanti molekulė. |
| Rasta | |
| Daugiausia operonai randami prokariotuose. | Daugiausia regulonai randami eukariotuose. |
| Genų išdėstymas | |
| Genai yra išdėstyti gretimais operone. | Genai nebūtinai turi būti išdėstyti gretima tvarka regulone. Reguliavimui jie gali būti išdėstyti negretimi. |
| Tipai | |
| Operonai yra dviejų tipų; indukuojamas arba represuojamas. | Regulonai gali būti moduliniai arba stimuliatoriai. |
| Pavyzdžiai | |
| trp -operonas, ara -operonas, jo - operonas, vol -operonas yra operonų pavyzdžiai. | Ada regulon, CRP regulon ir FNR regulon yra regulonų pavyzdžiai. |
Santrauka – Operon vs Regulon
Operonai yra Regulonai, dalyvaujantys reguliuojant genų ekspresiją. Nors iš pradžių abu šie reguliavimo mechanizmai buvo pastebėti prokariotuose, vėliau buvo nustatyta, kad regulonai daugiausia yra eukariotuose. Nustatyta, kad jie turi reguliuojantį vaidmenį eukariotų genų transkripcijos ir vertimo procese. Operonai daugiausia yra indukuojami arba represuojami. Jie susideda iš genų grupės, turinčios vieną promotorių ir vieną operatorių, o regulione reguliuojantis genas dalyvauja kontroliuojant negretimų genų rinkinį eukariotuose. Tai yra skirtumas tarp operono ir regulono.
