Kluczowa różnica między operonem a cistronem polega na tym, że operon jest funkcjonalną jednostką DNA obecną u prokariontów i składa się z kilku genów regulowanych przez pojedynczy promotor i operator, podczas gdy cistron jest terminem używanym w odniesieniu do genu, który jest funkcjonalną jednostką dziedziczności, która koduje białko.
Gene to funkcjonalna jednostka dziedziczności. Jest to segment DNA, który składa się z informacji genetycznej w celu syntezy białka. Prokariota mają kilka genów zgrupowanych razem pod jednym promotorem i jednym operatorem. Jest znany jako operon. Eukarionty mają pojedyncze geny działające pod jednym promotorem. Cistron to kolejny termin odnoszący się do genu.
Czym jest operon?
Prokariota (bakterie i archeony) mają głównie operony. Operon składa się z klastra genów pracujących pod wspólnym promotorem i wspólnym operatorem. Ponieważ operon składa się z wielu genów, po zakończeniu transkrypcji powoduje powstanie policistronowego mRNA. Operon jest regulowany przez represory i induktory. Tak więc operony można podzielić głównie na operony indukowalne i represowalne. Indukowalny operon Lac i represyjny operon Trp to dwa główne operony badane u prokariontów. W rzeczywistości struktura operonu jest zwykle badana w odniesieniu do operonu lac.
Rysunek 01: Operon
Operon lac składa się z promotora, operatora i trzech genów znanych jako Lac Z, Lac Y i Lac A. Te trzy geny kodują trzy enzymy, które biorą udział w metabolizmie laktozy u drobnoustrojów. Kody Lac Z dla beta-galaktozydazy, kody Lac Y dla beta-permeazy galaktozydowej i kody Lac A dla transacetylazy beta-galaktozydowej. Wszystkie trzy enzymy pomagają w degradacji i transporcie laktozy. W obecności laktozy powstaje związek allolaktoza; wiąże się z represorem lac, umożliwiając działanie polimerazy RNA i skutkujące transkrypcją genów. W przypadku braku laktozy represor lac wiąże się z operatorem, blokując w ten sposób aktywność polimerazy RNA. W rezultacie mRNA nie jest syntetyzowany. Tak więc operon lac działa jako operon indukowalny, gdzie operon działa, gdy obecny jest substrat laktozy.
W porównaniu, operon trp jest operonem represjonowanym. Operon Trp koduje pięć enzymów potrzebnych do syntezy tryptofanu, który jest niezbędnym aminokwasem. Aktywność operonu trp jest cały czas aktywna. Gdy występuje nadmiar tryptofanu, operon zostaje zahamowany. W tym czasie działa jako operon represjonowany. Spowoduje to zahamowanie produkcji tryptofanu aż do osiągnięcia stanu homeostazy.
Co to jest Cistron?
Cistron to inny termin używany w odniesieniu do genu strukturalnego. Cistron to odcinek DNA, który zawiera instrukcję genetyczną tworzenia białka. Dlatego cistron koduje białko. Cistron dokonuje transkrypcji do mRNA, a następnie przekłada się na białko. Ten dwuetapowy złożony proces znany jest jako ekspresja genów. Nazwa „cistron” została nadana we wczesnej genetyce bakterii, ponieważ pierwotnie została zdefiniowana eksperymentalnie jako jednostka komplementacji genetycznej za pomocą testu cis/trans. Termin cistron został ukuty przez Seymoura Benzera.
Rysunek 02: Cistron
Operony prokariotyczne są policistronowe. Oznacza to, że operon ma kilka cistronów lub genów. Cistron ma introny (sekwencje niekodujące) i eksony (sekwencje kodujące). Liczba intronów i egzonów, a także długość tych sekwencji różnią się w zależności od genów. Dlatego geny mają różne rozmiary. Co więcej, geny mają unikalną pozycję na chromosomie.
Jakie są podobieństwa między Operonem a Cistronem?
- Operon ma klaster cistronów, więc operony są policistronowe.
- Posiadają instrukcje genetyczne do wytwarzania białek.
- Oba są funkcjonalnymi jednostkami dziedziczności.
- Funkcjonują pod jednym promotorem.
- Ponadto transkrybują i tłumaczą na białka.
Jaka jest różnica między Operonem a Cistronem?
Operon to klaster kilku genów, który działa pod jednym promotorem i jednym operatorem, ale cistron to inny termin używany w odniesieniu do genu. To jest więc kluczowa różnica między operonem a cistronem. Ponadto operon dokonuje transkrypcji do policistronowego mRNA, podczas gdy cistron transkrybuje do monocistronowego mRNA. Jest to więc kolejna ważna różnica między operonem a cistronem. Co więcej, operon produkuje kilka białek, podczas gdy cistron produkuje jedno białko.
Poniższa infografika przedstawia różnice między operonem a cistronem w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – Operon kontra Cistron
Operon to klaster genów regulowany przez wspólny promotor i operator. Znajdują się w bakteriach i archeonach. Z drugiej strony cistron to alternatywna nazwa genu. Operony są policistronowe. Dają policistronowy mRNA, który daje kilka białek. Ale cistron daje monocistronowe mRNA, które przekłada się na pojedyncze białko. Tak więc podsumowuje to różnicę między operonem a cistronem.
