Оперон - це функціональна одиниця ДНК у прокаріотів, що складається з декількох генів, які регулюються одним промотором та оператором. Регулон - це функціональна генетична одиниця, яка складається з неспорідненої групи генів, регульованої єдиною регуляторною молекулою. The ключова різниця між Опероном та Регулоном є суміжний або непостійний характер генів. Генний кластер оперона розташований безперервно, тоді як гени регулона можуть розташовуватися безперервно.
Регуляція експресії генів у прокаріотів та еукаріотів відбувається із застосуванням різних механізмів. Прокаріоти використовують поняття оперона для регулювання експресії генів, тоді як еукаріоти використовують регуляцію гена для регулювання їх генів..
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке Оперон
3. Що таке Регулон
4. Подібність між Опероном та Регулоном
5. Порівняльне порівняння - Оперон проти Регулона в табличній формі
6. Підсумок
Оперони переважно і в основному зустрічаються у прокаріотів, хоча є дуже недавні відкриття, де оперони були помічені у деяких еукаріотів, включаючи нематоди (C. elegans). Оперон складається з декількох генів, які регулюються загальним промотором і загальним оператором. Оперон регулюється репресорами та індукторами. Таким чином, оперонів можна в основному класифікувати як індукційні оперони та репресивні оперони. Тому, оскільки оперон складається з декількох генів, він породжує полікістронну мРНК після завершення транскрипції.
У прокаріотів вивчаються два основних оперона; індукційний оперон Lac та оперон, що репресує Trp. Будова оперона, як правило, вивчається відносно лак-оперону. The лак оперон складається з промотору, оператора і трьох генів, а саме Lac Z, Lac Y і Lac A. Ці три гени кодують три ферменти, які беруть участь у метаболізмі лактози в мікробах. Коди Lac Z для бета-галактозидази, коди Lac Y для бета - галактозидної пермеази та коди Lac A для бета - галактозидної трансацетилази. Усі три ферменти допомагають у руйнуванні та транспортуванні лактози. Таким чином, у присутності лактози утворюється з'єднання аллолактози, яке зв'язується з репресором лаку, що дозволяє дії РНК-полімерази протікати і призводити до транскрипції генів. За відсутності лактози лак-репресор зв'язується з оператором, тим самим блокуючи активність РНК-полімерази. Таким чином, жодна мРНК не синтезується. Таким чином, лак-оперон діє як індуцируваний оперон, де оперон функціональний, коли присутній субстрат лактоза.
Для порівняння, trp оперон є репресивним опероном. Trp оперон кодує п’ять ферментів, необхідних для синтезу триптофану, який є незамінною амінокислотою. Таким чином, активність trp оперона активна весь час. Коли є надлишок триптофану, оперон гальмується, таким чином відомий як репресований оперон. Це призведе до пригнічення продукції триптофану до досягнення гомеостатичного стану.
Малюнок 01: Оперон
Отже, і лак-оперон, і trp-оперон беруть участь у регуляції генів і тим самим беруть участь у збереженні енергії клітин та підтриманні точності клітинної діяльності на молекулярному рівні.
Регулони раніше були ідентифіковані також у бактерій, де скупчення оперонів назвали як регулон. В даний час регулон - це фрагмент ДНК або генетична одиниця, яка знаходиться під контролем загального регуляторного гена. Тому, більше, ніж промотор і оператор, новий ген регулятора бере участь в експресії гена регулон. Зараз це спостерігається переважно у еукаріотів. Генетична одиниця складається з неспорідненої групи генів. Тому ці гени не розміщені в певному певному порядку і можуть поширюватися по геному еукаріотів.
Малюнок 02: Регулон
У прокаріотичних бактеріях Регулон називають a купу оперонів діючи разом. Регулон в основному класифікується як модулон або стимул. А модуль реагує на всі типи стресів і умов, тоді як a стимуляція відповідає лише на зміни навколишнього середовища або стимули. Прокаріотичні приклади Регулона спостерігаються в регуляції фосфатів та в регулюванні реакцій на напруги теплового шоку за допомогою сигма-факторів. У еукаріотів ці регулони беруть участь у контролі трансляції через зв'язування факторів трансляції, які або індукують, або інгібують процес трансляції в еукаріотів.
Оперон проти Регулона | |
Оперон - це функціональний блок ДНК у прокаріотів, який складається з декількох генів, які регулюються одним промотором і оператором. | Регулон - це функціональна генетична одиниця, яка складається з неспорідненої групи генів, які регулюються однією регуляторною молекулою. |
Знайдено в | |
Переважно оперони зустрічаються у прокаріотів. | Переважно регулони містяться в еукаріоти. |
Упорядкування генів | |
Гени розташовані суміжним чином в опероні. | Гени не потрібно розташовувати безперервно в регулялоні. Вони можуть бути влаштовані безконтрольно для регулювання. |
Типи | |
Оперони бувають двох типів; спонукальне або репресивне. | Регулон може бути модулем або стимулом. |
Приклади | |
trp -operon, ara -operon, his - operon, vol -operon - приклади для оперонів. | Ада регулон, регулятор CRP і регулятор FNR, є прикладами для регулонів. |
Оперони - регульони, беруть участь у регуляції експресії генів. Хоча обидва ці регуляторні механізми спочатку спостерігалися у прокаріотів, тоді було встановлено, що регулони переважно присутні в еукаріоти. Було встановлено, що вони мають регулюючу роль у транскрипції та трансляції генів еукаріотичних. Оперони в основному або спонукальні, або репресивні. Вони складаються з групи генів, що містять одного промотору та єдиного оператора, тоді як у регулоні регуляторний ген бере участь у контролі набору неспоріднених генів еукаріотів. Це різниця між опероном та регулоном.
1.Чулькович, Б. та ін. "Контроль експресії генів через регулятори РНК: роль фактора ініціації еукаріотичного перекладу eIF4E." Cell Cycle (Джорджтаун, Техас)., Національна медична бібліотека США, 1 січня 2007 р. Доступний тут
2. "Регулювання генів: теорія оперонів". Просвіт. Доступний тут
1.'Лак-оперон'Бай Барбаросса в голландській Вікіпедії, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2.'NIF REGULON'By Bt09b020 - Власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons