Pagrindinis skirtumas – indukuojamas ir represuojamas operonas
Operonas yra veikiantis genominės DNR vienetas, turintis genų sankaupą, kurią kontroliuoja vienas promotorius. Genų reguliavimas pasiekiamas valdant operoną per indukciją arba represiją. Operonai yra dviejų tipų: indukuojami operonai ir represuojami operonai. Indukuojamas operonas yra operono tipas, kurį įjungia substrato cheminė medžiaga, ty induktorius. Represuojamame operone reguliavimą atlieka cheminė medžiaga, žinoma kaip korepresorius, kuri paprastai yra galutinis to konkretaus metabolizmo kelio produktas. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp indukuojamų ir represuojamų operonų.
Kas yra operonai?
Operonas yra struktūrinių genų grupė, kurią ekspresuoja arba kontroliuoja vienas promotorius ir kuris laikomas funkciniu genominės DNR vienetu. Operone yra trys komponentai. Jie yra promotorius, operatorius ir genai. Genų genetiniai kodai transkripcijos būdu paverčiami mRNR sekomis. Operonas gamina vieną mRNR sekų vienetą, kuris vėliau paverčiamas atskirais b altymais, daugiausia fermentais, dalyvaujančiais medžiagų apykaitos keliuose. Iš pradžių operonai buvo aptikti prokariotuose, vėliau jų buvo aptikta ir eukariotuose. Prokariotų ir eukariotų operonai atitinkamai lemia policistroninių mRNR ir monocistroninių mRNR genezę. Operonų taip pat galima rasti ant bakteriofagų (bakterijų, užkrečiančių virusus).
Kas yra indukuojami operonai?
Indukuojamas operonas yra genų sistema, koduojanti lygiavertį kiekį fermentų, susijusių su kataboliniu keliu. Jis indukuojamas, kai šiame kelyje esantis metabolitas/substratas aktyvuoja genų, koduojančių konkrečius fermentus, transkripciją. Šį aktyvavimą gali sukelti represorius, kai jis yra inaktyvuotas arba bendradarbiauja. Indukuojamas operonas įjungiamas induktoriumi. Indukuojamas operonas susideda iš tokių komponentų kaip struktūriniai genai, operatoriaus genas, promotoriaus genas, reguliatoriaus genas, represorius ir induktorius. Indukuojami operonai susideda iš vieno ar daugiau struktūrinių genų. Lac operonas yra geriausias indukuojamo operono pavyzdys.
01 pav.: Indukuojamas operonas – Lac Operonas
Jame yra trys struktūriniai genai; Z, Y ir A, kurie transkribuoja mRNR ir paverčia mRNR atitinkamai trimis fermentais galaktozidaze, laktozės permeaze ir transacetilaze. Operatoriaus genas yra šalia struktūrinių genų, tuo pačiu kontroliuojant jų funkcionavimą.
Kas yra represuojami operonai?
Represuojamas operonas reguliuojamas esant cheminei medžiagai, žinomai kaip korepresorius. Korepresorius visada yra galutinis metabolizmo kelio produktas. Esant korepresoriui, sakoma, kad operonas yra išjungtas. Triptofano operonas (trp operonas) yra represuojamo operono pavyzdys. Struktūriniai genai, reguliatoriaus genas, operatoriaus genas, promotoriaus genas ir korepresorius yra įtraukti į trp operoną. Trp operonas susideda iš penkių struktūrinių genų, kurie transkribuoja mRNR, kurios vėliau išverčiamos ir užkoduojamos b altymams, kurie veikia kaip fermentai.
02 pav.: Represoriaus operonas – triptofano operonas
Struktūrinius genus reguliuoja specifiniai operatoriaus genai, esantys kaip trp operono dalis. Bendras represorius gaminamas kaip galutinis produktas metabolizmo keliu, kuris vyksta ląstelėje arba gali patekti į ląstelę iš išorės. Korepresoriaus koncentracija yra tiesiogiai proporcinga transkripcijos reguliavimui ląstelėje. Didėjant korepresoriaus koncentracijai, susidaro apo-represoriaus ir korepresoriaus kompleksas. Apo represorius yra b altymas, kurį koduoja operone esantis reguliatoriaus genas. Šis kompleksas prisijungia prie operatoriaus srities ir sustabdo struktūrinių genų transkripciją. Esant žemoms korepresorių koncentracijoms, apo-represoriaus ir operatoriaus geno susijungimas užkertamas kelias. Tai leidžia tęsti korepresoriaus formavimąsi. Apo-represoriaus ir korepresoriaus kompleksas susijungia su operatoriaus genu ir išjungia geno ekspresiją. Tai užkerta kelią transkripcijos procesui ir taip sustabdo fermentų sintezę.
Kokie yra indukuojamo ir represuojamo operono panašumai?
- Indukuojami ir represuojami operonai turi panašias funkcijas atliekančių struktūrinių genų ir juos valdo vienas promotorius.
- Abu operonų tipai susideda iš neigiamos kontrolės reguliavimo sistemos, kurią valdo represorius.
- Represorių koduoja reguliuojantys genai, esantys dviejuose operonuose, o kai represorius prijungiamas prie operatoriaus, jis neleidžia transkripcijai.
Kuo skiriasi indukuojamasis ir represuojamas operonas?
Indukuojamas vs represuojamas operonas |
|
| Indukuojamuose operonuose genai laikomi išjungti, kol konkretus metabolitas inaktyvuoja represorių. | Represuojamuose operonuose genai laikomi įjungti tol, kol represorių suaktyvina konkretus metabolitas. |
| Metabolizmo kelias | |
| Indukuojami operonai veikia katabolizmo keliuose. | Represuojami operonai veikia anaboliniuose keliuose. |
| Fermentų sintezė | |
| Kelyje naudojamos maistinės medžiagos suaktyvina fermentų sintezę. | Gamybą išjungia galutiniai proceso produktai, slopinantys fermentų sintezę. |
| Pavyzdžiai | |
| Lac operonas yra indukuojamas operonas. | Trp operonas yra represuojamas operonas. |
Santrauka – Indukuojamas ir Represuojamas operonas
Operonas yra genų grupė, kurią valdo vienas promotorius. Pagal atliekamas funkcijas jie yra dviejų tipų operonai. Jie yra indukuojami operonai ir represuojami operonai. Indukuojamą operoną reguliuoja substratas, esantis medžiagų apykaitos kelyje, o represuojamas operonas reguliuojamas galutinio metabolinio produkto, žinomo kaip korepresorius, buvimas. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp indukuojamojo ir represoriaus operono.
Atsisiųskite „Inducible vs Repressible Operon“PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatos pastaboje. Atsisiųskite PDF versiją čia. Skirtumas tarp indukuojamo ir represuojamo operono.
