Kluczowa różnica – Operon vs Regulon
Operon jest funkcjonalną jednostką DNA u prokariotów 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 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 zlokalizowane nieprzylegle.
Regulacja ekspresji genów u prokariontów i eukariontów odbywa się za pomocą różnych mechanizmów. Prokarionty używają koncepcji operonu do regulacji ekspresji genów, podczas gdy eukarionty używają koncepcji regulonu do regulacji ich genów.
Czym jest operon?
Operony występują głównie i głównie u prokariontów, chociaż ostatnio odkryto, że operony zaobserwowano u niektórych eukariotów, w tym 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. Tak więc operony można podzielić głównie na operony indukowalne i represowalne. Dlatego, ponieważ operon składa się z wielu genów, po zakończeniu transkrypcji powoduje powstanie policistronowego mRNA.
U prokariontów badane są dwa główne operony; indukowalny operon Lac i represyjny operon Trp. Struktura operonu jest zwykle 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 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. Tak więc, w obecności laktozy, tworzy się związek allolaktozy, który wiąże się z represorem lac, umożliwiając działanie polimerazy RNA i powodując transkrypcję genów. W przypadku braku laktozy represor lac wiąże się z operatorem, blokując w ten sposób aktywność polimerazy RNA. Tak więc 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. Tak więc aktywność operonu trp jest cały czas aktywna. Kiedy występuje nadmiar tryptofanu, operon jest hamowany, stąd znany jako operon tłumiony. Spowoduje to zahamowanie produkcji tryptofanu aż do osiągnięcia stanu homeostazy.
Rysunek 01: Operon
Dlatego zarówno operon lac, jak i operon trp biorą udział w regulacji genów, a tym samym uczestniczą w zachowywaniu energii komórek i utrzymywaniu dokładności aktywności komórkowej na poziomie molekularnym.
Co to jest Regulon?
Regulony zostały wcześniej zidentyfikowane również w bakteriach, gdzie skupisko operonów nazwano regulonem. Obecnie regulon jest fragmentem DNA lub jednostką genetyczną, która znajduje się pod kontrolą wspólnego genu regulatorowego. W związku z tym w ekspresję genu regulonu bardziej niż promotor i operator zaangażowany jest nowy gen regulatorowy. 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
W bakteriach prokariotycznych Regulon jest określany jako grupa operonów działających razem. Regulon jest głównie klasyfikowany jako modulon lub bodziec. Modon 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 i regulacji odpowiedzi na stres cieplny poprzez czynniki sigma. U eukariontów te regulony biorą udział w kontrolowaniu translacji poprzez wiązanie czynników translacji, które indukują lub hamują proces translacji u eukariontów.
Jakie są podobieństwa między Operonem a Regulonem?
- Zarówno Operon, jak i Regulon są zaangażowane w regulację 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?
Operon kontra Regulon |
|
| Operon to funkcjonalna jednostka DNA u prokariontów, która składa się z kilku genów regulowanych przez pojedynczy promotor i operator. | Regulon to funkcjonalna jednostka genetyczna składająca się z nieciągłej grupy genów regulowanych przez pojedynczą cząsteczkę regulatorową. |
| Znaleziono w | |
| Głównie operony znajdują się u prokariontów. | W eukariontach występują głównie regulony. |
| Układ genów | |
| Geny są ułożone w sposób ciągły w operonie. | Geny nie muszą być rozmieszczone w sposób ciągły w regulonie. Można je ustawić w sposób nieciągły w celu regulacji. |
| Typy | |
| Operony to dwa typy; indukowalne lub tłumione. | Regulony mogą być modulonem lub bodźcem. |
| Przykłady | |
| trp -operon, ara -operon, jego – operon, vol –operon to przykłady operonów. | Regulon Ada, regulon CRP i regulon FNR to przykłady regulonów. |
Podsumowanie – Operon kontra Regulon
Operony to Regulony zaangażowane w regulację ekspresji genów. Chociaż oba te mechanizmy regulacyjne były początkowo obserwowane u prokariontów, później stwierdzono, że regulony występują głównie u eukariontów. Odkryto, że odgrywają rolę regulacyjną w transkrypcji i translacji genów eukariotycznych. Operony są głównie albo indukowalne, albo represyjne. Składają się one z grupy genów zawierających pojedynczy promotor i pojedynczy operator, podczas gdy w regulonie gen regulatorowy bierze udział w kontrolowaniu zestawu niesąsiadujących genów u eukariontów. Taka jest różnica między operonem a regulonem.
