Ključna razlika – inducibilni i potisnuti operon
Operon je funkcionalna jedinica genomske DNK koja sadrži klaster gena pod kontrolom jednog promotora. Regulacija gena postiže se kontrolom operona putem indukcije ili represije. Postoje dvije vrste operona: inducibilni operoni i represibilni operoni. Inducibilni operon je vrsta operona koji se uključuje supstratnom kemikalijom, tj. induktorom. U operonu koji se može potisnuti, regulaciju vrši kemijska tvar poznata kao korepresor koji je obično krajnji proizvod tog određenog metaboličkog puta. Ovo je ključna razlika između inducibilnih i represibilnih operona.
Što su operoni?
Operon je skupina strukturnih gena koju eksprimira ili kontrolira jedan promotor i smatra se funkcionalnom jedinicom genomske DNA. Postoje tri komponente u operonu. Oni su promotor, operater i geni. Genetski kodovi gena pretvaraju se u mRNA sekvence procesom koji se naziva transkripcija. Operon proizvodi jednu jedinicu mRNA sekvenci, koje se kasnije prevode u zasebne proteine, uglavnom enzime uključene u metaboličke puteve. U početku su operoni otkriveni kod prokariota, a kasnije su pronađeni i kod eukariota. Prokariotski i eukariotski operoni dovode do nastanka policistronskih mRNA, odnosno monocistronskih mRNA. Operoni se također mogu naći na bakteriofazima (bakterije koje inficiraju viruse).
Što su inducibilni operoni?
Inducibilni operon je genski sustav koji kodira ekvivalentnu količinu enzima povezanih s kataboličkim putem. Inducibilan je kada metabolit/supstrat u ovom putu aktivira transkripciju gena koji kodiraju određene enzime. Ovu aktivaciju može uzrokovati represor kada je inaktiviran ili surađuje. Inducibilni operon se uključuje pomoću induktora. Inducibilni operon sastoji se od komponenti kao što su strukturni geni, operatorski gen, promotorski gen, regulatorni gen, represor i induktor. Inducibilni operoni sastoje se od jednog ili više strukturnih gena. Lac operon je najbolji primjer inducibilnog operona.
Slika 01: Inducibilni operon – Lac Operon
Sadrži tri strukturna gena; Z, Y i A koji prepisuju mRNA i prevode mRNA u tri enzima galaktozidazu, laktoza permeazu i transacetilazu. Operatorski gen nalazi se uz strukturalne gene i kontrolira njihovo funkcioniranje.
Što su potisnuti operoni?
Represibilni operon reguliran je u prisutnosti kemijske supstance poznate kao korepresor. Korepresor je uvijek krajnji proizvod metaboličkog puta. U prisutnosti korepresora, kaže se da je operon isključen. Triptofanski operon (trp operon) je primjer represibilnog operona. Strukturni geni, regulatorni gen, operatorski gen, promotorski gen i korepresor uključeni su u trp operon. Trp operon sastoji se od pet strukturnih gena koji prepisuju mRNA koje se kasnije prevode i kodiraju za proteine koji funkcioniraju kao enzimi.
Slika 02: Represorski operon – triptofanski operon
Strukturne gene reguliraju specifični geni operatori prisutni kao dio trp operona. Korepresor se proizvodi kao krajnji proizvod kroz metabolički put koji se odvija unutar stanice ili može ući u stanicu izvana. Koncentracija korepresora izravno je proporcionalna regulaciji transkripcije unutar stanice. Povećanjem koncentracije korepresora nastaje kompleks aporepresora i korepresora. Apo represor je protein i kodiran je regulatornim genom prisutnim u operonu. Taj se kompleks veže za operatorsku regiju i zaustavlja transkripciju strukturnih gena. Kod niskih koncentracija korepresora sprječava se spajanje aporepresorskog i operatorskog gena. To omogućuje nastavak stvaranja korepresora. Kompleks apo-represora i ko-represora spaja se s operatorskim genom i isključuje ekspresiju gena. To sprječava proces transkripcije i time zaustavlja sintezu enzima.
Koje su sličnosti između inducibilnog i represibilnog operona?
- Inducibilni i represibilni operoni sadrže strukturne gene sa sličnim funkcijama i kontrolira ih jedan promotor.
- Obje vrste operona sastoje se od sustava regulacije negativne kontrole kojim upravlja represor.
- Represor je kodiran regulatornim genima prisutnim u dva operona, a kada se represor pričvrsti na operatora, sprječava transkripciju.
Koja je razlika između inducibilnog i represibilnog operona?
Inducibilni protiv represivnog operona |
|
| U inducibilnim operonima, geni se drže isključenima sve dok određeni metabolit ne deaktivira represor. | U operonima koji se mogu potisnuti, geni se drže uključenima sve dok se represor ne aktivira pomoću specifičnog metabolita. |
| Metabolički put | |
| Inducibilni operoni funkcioniraju u kataboličkim putevima. | Operoni koji se mogu potisnuti djeluju u anaboličkim putevima. |
| Sinteza enzima | |
| Hranjive tvari iskorištene u putu aktiviraju sintezu enzima. | Proizvodnju isključuju krajnji produkti puta koji potiskuju sintezu enzima. |
| Primjeri | |
| Lac operon je inducibilni operon. | Trp operon je operon koji se može potisnuti. |
Sažetak – inducibilni protiv represibilnog operona
Operon je skupina gena koju kontrolira jedan promotor. To su dvije vrste operona prema funkcijama koje obavljaju. Oni su inducibilni operoni i represibilni operoni. Inducibilni operon reguliran je supstratom prisutnim u metaboličkom putu, dok je represibilni operon reguliran prisutnošću krajnjeg produkta metabolizma poznatog kao korepresor. Ovo je glavna razlika između inducibilnog i represorskog operona.
Preuzmite PDF verziju inducibilnog i represivnog operona
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Ovdje preuzmite PDF verziju. Razlika između inducibilnog i represibilnog operona.
