Kľúčový rozdiel - indukovateľný vs represívny operón
Operón je funkčná jednotka genómovej DNA obsahujúca zhluk génov pod kontrolou jedného promótora. Regulácia génov sa dosahuje kontrolou operónu indukciou alebo represiou. Operóny sú dvoch typov: indukovateľné operóny a represívne operóny. Indukovateľný operón je typ operónu, ktorý sa zapína substrátovou chemikáliou, tj. Induktorom. U potlačiteľného operónu sa regulácia uskutočňuje chemickou látkou známou ako korepresor, ktorá je zvyčajne konečným produktom konkrétnej metabolickej cesty. Toto je kľúčový rozdiel medzi indukovateľnými a potlačiteľnými operónmi.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo sú to operóny
3. Čo sú to indukovateľné operóny
4. Čo sú to represívne operóny
5. Podobnosti medzi indukovateľným a represívnym operónom
6. Porovnanie vedľa seba - indukovateľný vs represívny operón v tabuľkovej forme
7. Zhrnutie
Čo sú to operóny?
Operon je zhluk štrukturálnych génov, ktorý je exprimovaný alebo riadený jediným promótorom a je považovaný za funkčnú jednotku genómovej DNA. V operóne sú tri komponenty. Sú to promótor, operátor a gény. Genetické kódy génov sa konvertujú na sekvencie mRNA pomocou procesu nazývaného transkripcia. Operón produkuje jednu jednotku sekvencií mRNA, ktoré sa neskôr preložia do samostatných proteínov, väčšinou enzýmov zapojených do metabolických dráh. Spočiatku boli operóny objavené u prokaryotov, neskôr sa však našli aj u eukaryotov. Prokaryotické a eukaryotické operóny vedú k vzniku polycistronických mRNA a monocistronických mRNA. Operóny možno nájsť aj na bakteriofágoch (baktériách infikujúcich vírusy).
Čo sú to indukovateľné operóny?
Indukovateľným operónom je génový systém, ktorý kóduje ekvivalentné množstvo enzýmov spojených s katabolickou cestou. Je indukovateľný, keď metabolit / substrát v tejto dráhe aktivuje transkripciu génov, ktoré kódujú príslušné enzýmy. Túto aktiváciu môže spôsobiť represor, keď je deaktivovaný alebo spolupracuje. Indukovateľný operón je zapnutý induktorom. Indukovateľný operón pozostáva zo zložiek, ako sú štrukturálne gény, operátorový gén, promótorový gén, regulačný gén, represor a induktor. Indukovateľné operóny pozostávajú z jedného alebo viacerých štruktúrnych génov. Lac operón je najlepším príkladom pre indukovateľný operón.
Obrázok 01: Indukovateľný operón - Lac Operon
Obsahuje tri štrukturálne gény; Z, Y a A, ktoré transkribujú mRNA a prekladajú mRNA na tri enzýmy galaktozidáza, laktázová permeáza a transacetyláza. Operátorový gén sa nachádza v susedstve štruktúrnych génov, zatiaľ čo riadi ich fungovanie.
Čo sú potlačiteľné operóny?
Potlačiteľný operón je regulovaný v prítomnosti chemickej látky známej ako korepresor. Spoločný represor je vždy konečným produktom metabolickej cesty. V prítomnosti korepresora je operón údajne vypnutý. Tryptofánový operón (trp operón) je príkladom pre represívny operón. V trp operóne sú obsiahnuté štrukturálne gény, regulačný gén, operátorový gén, promótorový gén a korepresor. Trpiaci operón sa skladá z piatich štruktúrnych génov, ktoré transkribujú mRNA, ktoré sa neskôr translatujú a kódujú pre proteíny, ktoré fungujú ako enzýmy.
Obrázok 02: Represorový operón - tryptofánový operón
Štrukturálne gény sú regulované špecifickými operátorovými génmi prítomnými ako súčasť trp operónu. Kópresor je produkovaný ako konečný produkt metabolickou cestou, ktorá prebieha v bunke alebo môže do bunky vstupovať zvonka. Koncentrácia korepresora je priamo úmerná regulácii transkripcie v bunke. S prírastkom koncentrácie ko-represora sa vytvára komplex apo-represora a ko-represora. Apo represor je proteín a je kódovaný regulačným génom prítomným v operóne. Tento komplex sa viaže na oblasť operátora a zastavuje transkripciu štruktúrnych génov. Počas nízkej úrovne koncentrácií korepresora je zabránené spojeniu apo-represora a operačného génu. To umožňuje pokračovanie vo vytváraní korepresora. Komplex apo-represora a korepresora sa kombinuje s operátorským génom a vypína génovú expresiu. To zabraňuje procesu transkripcie a tým zastavuje syntézu enzýmov.
Aké sú podobnosti medzi indukovateľným a potlačiteľným operónom?
- Indukovateľné a represívne operóny obsahujú štruktúrne gény s podobnými funkciami a sú kontrolované jediným promótorom.
- Oba typy operónov pozostávajú z regulačného systému negatívnej kontroly, ktorý je riadený represorom.
- Represor je kódovaný regulačnými génmi prítomnými v dvoch operónoch a akonáhle je represor pripojený k operátorovi, zabraňuje transkripcii.
Aký je rozdiel medzi indukovateľným a potlačiteľným operónom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Inducibilný vs potlačiteľný operón |
|
| V indukovateľných operónoch sa gény udržiavajú vypnuté, kým špecifický metabolit neaktivuje represor. | V represívnych operónoch sa gény udržiavajú zapnuté, kým sa represor neaktivuje konkrétnym metabolitom. |
| Metabolická cesta | |
| Indukovateľné operóny fungujú v katabolických dráhach. | Potlačiteľné operóny fungujú v anabolických dráhach. |
| Syntéza enzýmov | |
| Živiny použité v ceste aktivujú syntézu enzýmov. | Výroba je zastavená konečnými produktmi cesty, ktoré potláčajú syntézu enzýmov. |
| Príklady | |
| Lac operon je indukovateľný operón. | Trp operon je represívny operón. |
Zhrnutie - Inducible vs Repressible Operon
Operón je zhluk génov, ktorý je riadený jedným promótorom. Sú to dva typy operónov podľa funkcií, ktoré vykonávajú. Sú to indukovateľné operóny a represívne operóny. Indukovateľný operón je regulovaný substrátom prítomným v metabolickej ceste, zatiaľ čo represívny operón je regulovaný prítomnosťou konečného metabolického produktu známeho ako korepresor. Toto je hlavný rozdiel medzi indukovateľným a represorovým operónom.
Stiahnite si PDF verziu Inducible vs Repressible Operon
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citačnej poznámky. Stiahnite si tu PDF verziu. Rozdiel medzi indukovateľným a potlačiteľným operónom.
