Lac vs Trp Operon
Operonas yra specialus prokariotų genų derinimas. Viename operone jis sulygina visus genus, reikalingus konkrečiai funkcijai. Ši organizacija leidžia vienam promotoriui aktyvuoti, deaktyvuoti ir reguliuoti visus genus, dalyvaujančius vienoje konkrečioje funkcijoje. Dėl šios prigimties operonas vadinamas funkciniu prokariotinio geno ekspresijos vienetu. Lac operonas ir Trp operonas yra du operonai, randami E.coli bakterijų genome ir daugelyje kitų bakterijų. Šie operonai valdo skirtingas funkcijas. Operonas yra funkcinis prokariotinio geno ekspresijos vienetas.
Lac Operon
Lac operonas yra genų, atsakingų už laktozės transportavimą ir metabolizmą E.coli bakterijų. Operonas turi vieną promotoriaus sritį ir genus lac Z, lac Y, lac A ir lac I. Operonas aktyvuojamas esant laktozei. Lac Z, lac Y, lac A gamina beta galaktozidazę, laktozės permeazę ir tiogalaktozido transacetilazės fermentus.
Permeazės fermentas leidžia laktozei patekti į ląstelę, o beta galaktozidazė hidrolizuoja laktozę į gliukozę ir galaktozę. Transacetilazė naudojama substratams funkcionalizuoti. Jei yra tinkamesnis substratas arba nėra laktozės, lac I suaktyvėja. Tai gamina alolaktozę surišantį b altymą. Esant alolaktozei, represoriaus b altymo molekulės jungiasi su alolaktozės molekulėmis. Tai leidžia tęsti transkripciją be trikdžių. Nesant laktozės, šis b altymas prisijungia prie lac operono promotoriaus srities (kontrolinio bloko), blokuodamas ir stabdydamas geno transkripciją. Kai taip nutinka, nesigamina laktozės permeazė ar beta galaktozidazė. Todėl laktozės katabolizmas sustabdomas.
Trp Operon
Trp operonas taip pat yra genų grupė, kurią valdo vienas promotorius. Šiame operone yra visi Trp sintezei reikalingi genai. Triptofanas, paprastai sutrumpintas kaip Trp, yra neįprasta aminorūgštis. Operonas susideda iš trp E, trp D, trp C, trp B ir trp A, kurie kartu koduoja triptofano sintetazę; fermentas, gaminantis triptofaną.
Trp operone taip pat yra trp R, kuris prireikus sukuria represorių. Esant triptofanui, šis operonas lieka deaktyvuotas, nes represorius keičia savo konformaciją į aktyvią formą ir yra prijungtas prie promotoriaus srities. Trūkstant triptofano, represoriaus b altymas išsiskiria iš promotoriaus srities arba yra neaktyvioje konformacijoje, kuri negali prisijungti prie promotoriaus srities, todėl pradedama genų transkripcija, todėl susidaro triptofanas. Skirtingai nuo lac operono, šis operonas yra deaktyvuojamas esant triptofanui, šis mechanizmas vadinamas „neigiamo represinio grįžtamojo ryšio mechanizmu“.
Kuo skiriasi Lac operonas ir Trp operonas?
• Lac operonas dalyvauja cukraus kataboliniame procese, o Trp operonas dalyvauja aminorūgšties anaboliniame procese.
• Lac operonas suaktyvinamas esant laktozei, bet Trp operonas deaktyvuojamas esant triptofanui.
• Lac operonas susideda iš trijų struktūrinių genų ir represoriaus geno, bet Trp operonas susideda iš penkių struktūrinių genų ir represoriaus geno.
• Lac operonas nenaudoja „slopinimo“mechanizmo, bet Trp operonas naudoja „silpinimo“mechanizmą.
