Kluczowa różnica - operon indukowalny i represyjny
Operon to działająca jednostka genomowego DNA zawierająca klaster genów pod kontrolą pojedynczego promotora. Regulacja genów jest osiągana przez kontrolę operonu poprzez indukcję lub represję. Istnieją dwa typy operonów: operony indukowalne i operony represyjne. Operon indukowalny to rodzaj operonu, który jest włączany przez substancję chemiczną substratu, tj. Induktor. W operonie podlegającym represji regulacja jest wykonywana przez substancję chemiczną znaną jako korepresor, która jest zwykle produktem końcowym tego konkretnego szlaku metabolicznego. To jest kluczowa różnica między operonami indukowalnymi i represyjnymi.
ZAWARTOŚĆ
1. Omówienie i kluczowa różnica
2. Czym są operony
3. Czym są operony indukowalne
4. Czym są operony podlegające represji
5. Podobieństwa między operonem indukowalnym i represyjnym
6. Porównanie obok siebie - operon indukowalny a operon represyjny w formie tabelarycznej
7. Podsumowanie
Co to są operony?
Operon to grupa genów strukturalnych, która jest wyrażana lub kontrolowana przez pojedynczy promotor i jest uważana za funkcjonalną jednostkę genomowego DNA. W operonie są trzy składniki. Są promotorem, operatorem i genami. Kody genetyczne genów są przekształcane w sekwencje mRNA w procesie zwanym transkrypcją. Operon wytwarza pojedynczą jednostkę sekwencji mRNA, które są później tłumaczone na oddzielne białka, głównie enzymy zaangażowane w szlaki metaboliczne. Początkowo operony odkryto u prokariontów, ale później znaleziono je również u eukariontów. Operony prokariotyczne i eukariotyczne prowadzą do powstania odpowiednio policistronowych mRNA i monocistronowych mRNA. Operony można również znaleźć na bakteriofagach (bakterie infekujące wirusy).
Co to są operony indukowalne?
Operon indukowalny to system genów, który koduje równoważną ilość enzymów związanych ze szlakiem katabolicznym. Jest indukowalna, gdy metabolit / substrat w tym szlaku aktywuje transkrypcję genów kodujących poszczególne enzymy. Ta aktywacja może być spowodowana przez represor, gdy jest dezaktywowany lub współpracuje. Operon indukowany jest włączany przez induktor. Operon indukowalny składa się z komponentów, takich jak geny strukturalne, gen operatora, gen promotora, gen regulatorowy, represor i induktor. Operony indukowalne składają się z jednego lub więcej genów strukturalnych. Operon lac jest najlepszym przykładem operonu indukowanego.
Rysunek 01: Operon indukowalny - Operon Lac
Zawiera trzy geny strukturalne; Z, Y i A, które transkrybują mRNA i dokonują translacji mRNA do trzech enzymów odpowiednio: galaktozydazy, permeazy laktozy i transacetylazy. Gen operatora jest usytuowany obok genów strukturalnych, kontrolując ich funkcjonowanie.
Co to są operony podlegające represji?
Operon podlegający represji jest regulowany w obecności substancji chemicznej znanej jako korepresor. Współrepresor jest zawsze końcowym produktem szlaku metabolicznego. Mówi się, że w obecności korepresora operon jest wyłączony. Operon tryptofanowy (operon trp) jest przykładem operonu represyjnego. Geny strukturalne, gen regulatorowy, gen operatora, gen promotora i ko-represor są zawarte w operonie trp. Operon trp składa się z pięciu genów strukturalnych, które dokonują transkrypcji mRNA, które później ulegają translacji i są kodowane dla białek funkcjonujących jako enzymy.
Rysunek 02: Operon represora - Operon tryptofanowy
Geny strukturalne są regulowane przez specyficzne geny operatora obecne jako część operonu trp. Współpresor jest wytwarzany jako produkt końcowy na drodze metabolicznej, która zachodzi w komórce lub może dostać się do komórki z zewnątrz. Stężenie korepresora jest wprost proporcjonalne do regulacji transkrypcji w komórce. Wraz ze wzrostem koncentracji korepresorów tworzy się kompleks apo-represora i ko-represora. Represor apo jest białkiem i jest kodowany przez gen regulatorowy obecny w operonie. Ten kompleks wiąże się z regionem operatora i zatrzymuje transkrypcję genów strukturalnych. Przy niskim poziomie stężeń korepresorów zapobiega się łączeniu genu apo-represora i operatora. Umożliwia to kontynuację formowania się korepresora. Kompleks apo-represora i korepresora łączy się z genem operatora i wyłącza ekspresję genu. Zapobiega to procesowi transkrypcji, a tym samym zatrzymuje syntezę enzymów.
Jakie są podobieństwa między operonem indukowalnym a represyjnym?
- Operony indukowalne i podlegające represji zawierają geny strukturalne o podobnych funkcjach i są kontrolowane przez pojedynczy promotor.
- Oba typy operonów składają się z układu regulacji ujemnej, który jest kontrolowany przez represor.
- Represor jest kodowany przez geny regulatorowe obecne w dwóch operonach i po dołączeniu represora do operatora zapobiega transkrypcji.
Jaka jest różnica między operonem indukowalnym a represyjnym?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Operon indukowalny i represyjny |
|
| W operonach indukowalnych geny są wyłączane, dopóki określony metabolit nie zdezaktywuje represora. | W operonach podlegających represji geny są włączone do momentu aktywacji represora przez określony metabolit. |
| Szlak metaboliczny | |
| Operony indukowalne działają w szlakach katabolicznych. | Operony podlegające represji działają w szlakach anabolicznych. |
| Synteza enzymów | |
| Składniki odżywcze wykorzystywane w szlaku aktywują syntezę enzymów. | Produkcja jest wyłączana przez końcowe produkty szlaku, które hamują syntezę enzymów. |
| Przykłady | |
| Operon Lac jest operonem indukowalnym. | Operon Trp jest operonem represyjnym. |
Podsumowanie - operon indukowalny vs represyjny
Operon to grupa genów kontrolowana przez pojedynczy promotor. Są to dwa typy operonów w zależności od funkcji, które pełnią. Są to operony indukowalne i operony represyjne. Operon indukowalny jest regulowany przez substrat obecny w szlaku metabolicznym, podczas gdy operon podlegający represji jest regulowany przez obecność końcowego produktu metabolicznego znanego jako korepresor. To jest główna różnica między operonem indukowalnym a operonem represora.
Pobierz wersję PDF operacji indukowalny vs represyjny
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między operonem indukowalnym a represyjnym.
