Peamine erinevus - Operon vs Regulon
Operon on prokarüootide funktsionaalne DNA üksus, mis koosneb mitmest geenist, mida reguleerivad üks promootor ja operaator. Regulon on funktsionaalne geneetiline üksus, mis koosneb ühtsest geenirühmast, mida reguleerib üks reguleeriv molekul. Operoni ja Reguloni peamine erinevus seisneb geenide külgnevas või mittepidevas olemuses. Operoni geeniklaster paikneb kõrvuti, samal ajal kui regulooni geenid võivad paikneda katkematult.
Geeniekspressiooni reguleerimine prokarüootides ja eukarüootides toimub erinevate mehhanismide abil. Prokarüoodid kasutavad oma geeniekspressiooni reguleerimiseks operoni mõistet, eukarüoodid aga geeniregulatsiooniks regulooni mõistet.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on
operon 3. Mis on Regulon
4. Operoni ja Reguloni sarnasused
5. Võrdlus kõrvuti - Operon vs Regulon tabelina
6. Kokkuvõte
Mis on operon?
Operoneid leidub valdavalt ja peamiselt prokarüootides, ehkki on väga hiljutisi avastusi, kus operoone nähti mõnedes eukarüootides, sealhulgas nematoodides (C. elegans). Operon koosneb mitmest geenist, mida reguleerivad ühine promootor ja ühine operaator. Operooni reguleerivad repressorid ja indutseerijad. Seega saab operoone klassifitseerida peamiselt indutseeritavate ja esindatavate operonite hulka. Seega, kuna operon koosneb mitmest geenist, tekitab see transkriptsiooni lõpuleviimisel polütsistroonse mRNA.
Prokarüootides on uuritud kahte peamist operooni; indutseeritav Lac-operon ja esindatav Trp-operon. Operoni struktuuri uuritakse tavaliselt lac-operoni suhtes. Lac-operon koosneb promootorist, operaatorist ja kolmest geenist, nimelt Lac Z, Lac Y ja Lac A. Need kolm geeni kodeerivad kolme ensüümi, mis osalevad laktoosi ainevahetuses mikroobides. Lac Z kodeerib beeta-galaktosidaasi, Lac Y kodeerib beeta-galaktosiidi permeaasi ja Lac A koode beeta-galaktosiidi transatsetülaasi. Kõik kolm ensüümi aitavad laktoosi lagundada ja transportida. Seega moodustub laktoosi manulusel ühend allolaktoos, mis seondub lac-repressoriga, võimaldades RNA polümeraasi toimel toimuda ja põhjustada geenide transkriptsiooni. Laktoosi puudumisel on lac-repressor seotud operaatoriga,blokeerides seeläbi RNA polümeraasi aktiivsust. Seega ei sünteesita mRNA-d. Nii toimib lac-operon indutseeritava operonina, kus operoon on funktsionaalne, kui substraat laktoos on olemas.
Võrdluseks on trp operon esindatav operon. Trp operon kodeerib viit ensüümi, mis on vajalik asendamatu aminohappe trüptofaani sünteesil. Seega on trp operoni aktiivsus kogu aeg aktiivne. Kui trüptofaani on liiga palju, on operon pärsitud, seega tuntud kui esindatav operon. Selle tulemuseks on trüptofaani tootmise pärssimine kuni homöostaatilise seisundi saavutamiseni.
Joonis 01: Operon
Seetõttu osalevad nii lac-operon kui ka trp-operon geeniregulatsioonis ja osalevad seeläbi rakkude energia säilitamises ja rakutegevuse täpsuse säilitamises molekulaarsel tasemel.
Mis on Regulon?
Reguloneid tuvastati varem ka bakterites, kus regooniks nimetatud operonite klaster. Praegu on reguloon DNA fragment või geneetiline üksus, mis on ühise regulatiivse geeni kontrolli all. Seetõttu osaleb regulooni geeni ekspressioonis rohkem kui promootor ja operaator. Seda täheldatakse nüüd valdavalt eukarüootides. Geneetiline üksus koosneb pidevast geenide rühmast. Seetõttu ei ole need geenid paigutatud kindlasse kindlasse järjekorda ja neid võib levida kogu eukarüootide genoomis.
Joonis 02: Regulon
Prokarüootsetes bakterites nimetatakse Regulonit hunnikuna koos töötavateks operoniteks. Regulonit liigitatakse peamiselt mooduli või stimulaatorina. Modulon reageerib igat tüüpi stressidele ja tingimustele, samas kui stimulaator reageerib ainult keskkonnamuutustele või stiimulitele. Reguloni prokarüootsed näited on täheldatud fosfaatide reguleerimisel ja sigmafaktorite kaudu soojusšoki pingetele reageerimise reguleerimisel. Eukarüootides on need reguloonid seotud translatsiooni kontrollimisega translatsioonifaktorite seondumise kaudu, mis indutseerivad või pärsivad eukarüootide translatsiooniprotsessi.
Millised on Operoni ja Reguloni sarnasused?
- Nii Operon kui ka Regulon on seotud geeniekspressiooni reguleerimisega.
- Nii Operon kui ka Regulon koosnevad DNA-st.
- Nii Operoni kui ka Reguloni reguleerivad indutseerijad, repressorid või stimulaatorid.
Mis vahe on Operoni ja Reguloni vahel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Operon vs Regulon |
|
| Operon on funktsionaalne DNA üksus prokarüootides, mis koosneb mitmest geenist, mida reguleerivad üks promootor ja operaator. | Regulon on funktsionaalne geneetiline üksus, mis koosneb pidevast geenide rühmast, mida reguleerib üks reguleeriv molekul. |
| Leitud | |
| Valdavalt operoone leidub prokarüootides. | Valdavalt on regoonid eukarüootides. |
| Geenikorraldus | |
| Geenid on operonis järjestatud järjestikku. | Geene ei pea regulonis järjestikku järjestama. Neid saab reguleerimise eesmärgil paigutada mittepidevalt. |
| Tüübid | |
| Operoneid on kahte tüüpi; indutseeritav või esindatav. | Reguloonid võivad olla moodul või stimulaator. |
| Näited | |
| trp -operon, ara -operon, tema - operon, vol –operon on näited operonitest. | Adla reguloon, CRP regulon ja FNR regulon on näited reguloonide kohta. |
Kokkuvõte - Operon vs Regulon
Operonid on reguloonid, mis on seotud geeniekspressiooni reguleerimisega. Kuigi mõlemaid regulatsioonimehhanisme täheldati esialgu prokarüootides, leiti, et eukarüootides esinevad valdavalt reguloonid. Leiti, et neil on eukarüootse geeni transkriptsioonis ja translatsioonis regulatiivne roll. Operonid on peamiselt kas indutseeritavad või esindatavad. Need koosnevad geenirühmast, mis sisaldab ühte promootorit ja ühte operaatorit, samas kui reguloonis on regulatiivne geen seotud eukarüootide mittepidevate geenide kogumi kontrollimisega. See on erinevus operoni ja regulooni vahel.
