Kluczowa różnica - Operon vs Regulon
Operon jest funkcjonalną jednostką DNA u prokariotów, składającą się z kilku genów, które są regulowane przez pojedynczy promotor i operator. Regulon to funkcjonalna jednostka genetyczna, która składa się z nieciągłej grupy genów regulowanych przez pojedynczą cząsteczkę regulatorową. Kluczową różnicą między Operonem a Regulonem jest ciągłość lub nieciągłość genów. Klaster genów operonu jest umiejscowiony w sposób ciągły, podczas gdy geny regulonu mogą być lokalizowane nieciągłe.
Regulacja ekspresji genów u prokariontów i eukariontów odbywa się za pomocą różnych mechanizmów. Prokarionty używają pojęcia operonu do regulacji ekspresji genów, podczas gdy eukarionty używają pojęcia regulonu do regulacji genów.
ZAWARTOŚĆ
1. Omówienie i kluczowe różnice
2. Co to jest operon
3. Co to jest Regulon
4. Podobieństwa między Operonem i Regulonem
5. Porównanie obok siebie - Operon vs Regulon w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to jest operon?
Operony znajdują się przeważnie i głównie u prokariontów, chociaż istnieją niedawne odkrycia, w których operony obserwowano u niektórych eukariontów, w tym u nicieni (C. elegans). Operon składa się z kilku genów, które są regulowane przez wspólny promotor i wspólny operator. Operon jest regulowany przez represory i induktory. Zatem operony można sklasyfikować głównie jako operony indukowalne i operony represyjne. Dlatego też, ponieważ operon składa się z wielu genów, po zakończeniu transkrypcji daje początek policistronowemu mRNA.
Istnieją dwa główne operony badane u prokariontów; indukowalny operon Lac i represyjny operon Trp. Struktura operonu jest zazwyczaj badana w odniesieniu do operonu lac. Operon lac składa się z promotora, operatora i trzech genów, mianowicie Lac Z, Lac Y i Lac A. Te trzy geny kodują trzy enzymy zaangażowane w metabolizm laktozy w drobnoustrojach. Kody Lac Z dla beta-galaktozydazy, Lac Y dla beta - permeazy galaktozydów i Lac A - dla transacetylazy beta - galaktozydów. Wszystkie trzy enzymy pomagają w degradacji i transporcie laktozy. Tak więc w obecności laktozy powstaje związek allolaktoza, który wiąże się z represorem lac, umożliwiając działanie polimerazy RNA i skutkujące transkrypcją genów. W przypadku braku laktozy represor lac jest związany z operatorem,blokując w ten sposób aktywność polimerazy RNA. W ten sposób nie jest syntetyzowane żadne mRNA. Zatem operon lac działa jako operon indukowalny, w którym operon działa, gdy obecna jest laktoza substratowa.
Dla porównania, operon trp jest operonem podlegającym represji. Operon Trp koduje pięć enzymów potrzebnych do syntezy tryptofanu, który jest aminokwasem egzogennym. Stąd aktywność operonu trp jest aktywna przez cały czas. Gdy występuje nadmiar tryptofanu, operon jest hamowany, a więc nazywany operonem represyjnym. Spowoduje to zahamowanie produkcji tryptofanu aż do osiągnięcia stanu homeostatycznego.
Rysunek 01: Operon
Dlatego zarówno operon lac, jak i operon trp biorą udział w regulacji genów, a tym samym uczestniczą w oszczędzaniu energii komórkowej i utrzymywaniu dokładności czynności komórkowych na poziomie molekularnym.
Co to jest Regulon?
Regulony zostały wcześniej zidentyfikowane również u bakterii, gdzie skupisko operonów zostało nazwane regulonem. Obecnie regulatoron to fragment DNA lub jednostka genetyczna, która znajduje się pod kontrolą wspólnego genu regulatorowego. Dlatego też nowy gen regulatorowy jest zaangażowany w ekspresję genu regulonu bardziej niż promotor i operator. Obecnie obserwuje się to głównie u eukariontów. Jednostka genetyczna składa się z nieciągłej grupy genów. Dlatego te geny nie są umieszczone w określonej, określonej kolejności i mogą być rozmieszczone w całym genomie eukariontów.
Rysunek 02: Regulon
U bakterii prokariotycznych Regulon jest określany jako zbiór operonów działających razem. Regulon jest głównie klasyfikowany jako modulon lub bodziec. Modulon reaguje na wszystkie rodzaje stresów i warunków, podczas gdy bodziec reaguje tylko na zmiany lub bodźce środowiskowe. Prokariotyczne przykłady Regulonu obserwuje się w regulacji fosforanów oraz w regulacji odpowiedzi na stresy szoku cieplnego poprzez czynniki sigma. U eukariontów te regulony biorą udział w kontrolowaniu translacji poprzez wiązanie czynników translacji, które albo indukują, albo hamują proces translacji u eukariontów.
Jakie są podobieństwa między Operonem i Regulonem?
- Zarówno Operon, jak i Regulon biorą udział w regulacji ekspresji genów.
- Zarówno Operon, jak i Regulon składają się z DNA.
- Zarówno Operon, jak i Regulon są regulowane przez induktory, represory lub stymulatory.
Jaka jest różnica między Operonem a Regulonem?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Operon vs Regulon |
|
| Operon to funkcjonalna jednostka DNA u prokariotów, która składa się z kilku genów, które są regulowane przez pojedynczy promotor i operator. | Regulon to funkcjonalna jednostka genetyczna, która składa się z nieciągłej grupy genów, które są regulowane przez pojedynczą cząsteczkę regulatorową. |
| Znalezione w | |
| U prokariontów znajdują się głównie operony. | W eukariotach występują głównie regulony. |
| Układ genów | |
| Geny są ułożone w ciągły sposób w operonie. | Geny nie muszą być ułożone w ciągły sposób w regulonie. Mogą być ułożone w sposób noncontiguos do regulacji. |
| Rodzaje | |
| Operony są dwojakiego rodzaju; indukowalne lub represyjne. | Regulony mogą być modulonem lub bodźcem. |
| Przykłady | |
| przykładami operonów są trp -operon, ara -operon, his - operon, vol –operon. | Przykładami regulonów są regulator Ada, regulator CRP i regulator FNR. |
Podsumowanie - Operon vs Regulon
Operony to Regulony zaangażowane w regulację ekspresji genów. Chociaż oba te mechanizmy regulacyjne były początkowo obserwowane u prokariontów, następnie stwierdzono, że regulony występowały głównie u eukariontów. Stwierdzono, że odgrywają rolę regulacyjną w transkrypcji i translacji genów eukariotycznych. Operony są głównie indukowalne lub represyjne. Składają się z grupy genów zawierających pojedynczy promotor i pojedynczego operatora, podczas gdy w regulonie gen regulatorowy bierze udział w kontrolowaniu zestawu nieciągłych genów u eukariotów. Na tym polega różnica między operonem a regulonem.
