Lac kontra Operon Trp
Operon to specjalne dopasowanie genów u prokariontów. W jednym operonie wyrównuje wszystkie geny potrzebne do określonej funkcji. Ta organizacja pozwala jednemu promotorowi aktywować, dezaktywować i regulować wszystkie geny uczestniczące w jednej konkretnej funkcji. Z tego powodu operon nazywany jest funkcjonalną jednostką ekspresji genów prokariotycznych. Operon Lac i operon Trp to dwa operony występujące w genomie bakterii E.coli i wielu innych bakteriach. Te operony kontrolują różne funkcje. Operon to funkcjonalna jednostka ekspresji genów prokariotycznych.
Operon Lac
Operon Lac to klaster genów odpowiedzialnych za transport i metabolizm laktozy w E.bakterie coli. Operon ma jeden region promotorowy i geny lac Z, lac Y, lac A i lac I. Operon jest aktywowany przez obecność laktozy. lac Z, lac Y, lac A produkują enzymy beta galaktozydazy, permeazy laktozy i transacetylazy tiogalaktozydu.
Enzym permeazy umożliwia wnikanie laktozy do komórki, a beta galaktozydaza hydrolizuje laktozę do glukozy i galaktozy. Transacetylaza służy do funkcjonalizacji substratów. Jeśli występuje korzystniejszy substrat lub laktoza jest nieobecna, aktywuje się lac I. W ten sposób powstaje białko wiążące allolaktozę. W obecności allollaktozy cząsteczki białka represorowego wiążą się z cząsteczkami allolaktozy. Pozwala to na kontynuowanie transkrypcji bez zakłóceń. W przypadku braku laktozy białko to wiąże się z regionem promotora (jednostka kontrolna) operonu lac, blokując i zatrzymując transkrypcję genu. Kiedy tak się dzieje, nie wytwarza się permeazy laktozy ani beta galaktozydazy. Dzięki temu katabolizm laktozy zostaje zatrzymany.
Operon Trp
Operon Trp jest również klastrem genów kontrolowanych przez pojedynczy promotor. Ten operon zawiera wszystkie geny wymagane do syntezy Trp. Tryptofan powszechnie określany skrótem Trp to niezwykły aminokwas. Operon składa się z trp E, trp D, trp C, trp B i trp A, które wspólnie kodują syntetazę tryptofanu; enzym, który wytwarza tryptofan.
Operon trp zawiera również trp R, który w razie potrzeby tworzy represor. W obecności tryptofanu operon ten pozostaje dezaktywowany, ponieważ represor zmienia swoją konformację do postaci aktywnej i jest związany z regionem promotora. W przypadku braku tryptofanu białko represorowe jest uwalniane z regionu promotorowego lub znajduje się w nieaktywnej konformacji, która nie może wiązać się z regionem promotorowym, w wyniku czego rozpoczyna się transkrypcja genów, tworząc tryptofan. W przeciwieństwie do operonu lac, operon ten jest dezaktywowany w obecności tryptofanu, mechanizm ten jest określany jako „ mechanizm negatywnego sprzężenia zwrotnego”.
Jaka jest różnica między operonem Lac a operonem Trp?
• Operon Lac bierze udział w procesie katabolicznym cukru, ale operon Trp bierze udział w procesie anabolicznym aminokwasu.
• Operon Lac zostaje aktywowany w obecności laktozy, ale operon Trp zostaje dezaktywowany w obecności tryptofanu.
• Operon Lac składa się z trzech genów strukturalnych i genu represorowego, ale operon Trp składa się z pięciu genów strukturalnych i genu represorowego.
• Operon Lac nie używa mechanizmu „tłumienie”, ale operon Trp używa mechanizmu „tłumienie”.
