Razlika med Operonom in Regulonom

Ključna razlika - Operon proti Regulonu
 

Operon je funkcionalna enota DNK v prokariotih, sestavljena iz več genov, ki jih uravnava en sam promotor in operater. Regulon je funkcionalna genetska enota, ki je sestavljena iz neskončne skupine genov, ki jo uravnava ena sama regulacijska molekula. The ključna razlika med Operonom in Regulonom je sorodna ali neskončna narava genov. Genska kopica operona se nahaja nenehno, medtem ko se geni regulalona lahko locirajo nenehno.

Uravnavanje izražanja genov v prokariotih in evkariotih poteka z uporabo različnih mehanizmov. Prokarioti uporabljajo koncept operona za regulacijo genske ekspresije, evkarioti pa za regulacijo genov koncept regulalona..

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je Operon
3. Kaj je Regulon
4. Podobnosti Operona in Regulona
5. Primerjava zraven - Operon proti Regulon v tabeli
6. Povzetek

Kaj je Operon?

Operoni večinoma najdemo v prokariotih, čeprav so v nekaterih evkariotih, vključno z ogorčicami, zelo nedavna odkritja.C. elegans). Operon je sestavljen iz več genov, ki jih urejata skupni promotor in skupni operater. Operon uravnavajo tlačniki in induktorji. Tako lahko operone v glavnem uvrščamo med inducibilne operone in represivne operone. Zato, ker operon je sestavljen iz več genov, po končani transkripciji nastane polihistronska mRNA.

Pri prokariotih sta bila proučena dva glavna operona; inducibilnega Lacovega operona in opornega Trp operona. Strukturo operona običajno preučujemo glede na lac operon. The lac operon je sestavljen iz promotorja, operaterja in treh genov, in sicer Lac Z, Lac Y in Lac A. Ti trije geni kodirajo tri encime, ki sodelujejo pri presnovi laktoze v mikrobih. Lac Z oznake za beta-galaktozidazo, Lac Y oznake za Beta - galaktozidno permeazo in Lac A oznake za Beta - galaktozidno transacetilazo. Vsi trije encimi pomagajo pri razgradnji in transportu laktoze. Tako v prisotnosti laktoze nastane spojina alolaktoza, ki se veže na lac reprepresor in tako omogoči delovanje RNA polimeraze in povzroči prepisovanje genov. V odsotnosti laktoze se lac reprepresor veže na operaterja, s čimer blokira aktivnost polimeraze RNA. Tako se ne sintetizira nobena mRNA. Tako lac operon deluje kot inducibilni operon, kjer je operon funkcionalen, kadar je prisotna laktoza substrata.

Za primerjavo, trp operon je represivni operon. Trp operon kodira pet encimov, potrebnih pri sintezi triptofana, ki je esencialna aminokislina. Tako je aktivnost trp operona aktivna ves čas. Kadar pride do presežka triptofana, se operon zavira, kar je znano kot reptibilen operon. To bo povzročilo zaviranje proizvodnje triptofana, dokler ne dosežemo homeostatskega stanja.

Slika 01: Operon

Zato sta lac operon in trp operon vključena v regulacijo genov in s tem sodelujeta pri ohranjanju energije celic in ohranjanju natančnosti celičnih aktivnosti na molekularni ravni.

Kaj je Regulon?

Reguloni, ki so bili predhodno identificirani tudi pri bakterijah, kjer je skupina operonov imenovana kot regulalon. Trenutno je regulalon fragment DNA ali genetska enota, ki je pod nadzorom skupnega regulacijskega gena. Zato je bolj kot promotor in operater v ekspresijo gena regulalon vključen nov regulatorni gen. To zdaj opažamo predvsem pri evkariotih. Genetsko enoto sestavlja neskončna skupina genov. Zato ti geni niso postavljeni v točno določenem vrstnem redu in se lahko porazdelijo po genomu evkariotov.

Slika 02: Regulon

Pri prokariotskih bakterijah Regulon imenujemo a kup operonov delujejo skupaj. Regulon je v glavnem kategoriziran kot modulon ali stimulon. A modulon se odziva na vse vrste napetosti in pogojev, medtem ko a stimulon odziva se le na spremembe okolja ali dražljaje. Prokariotske primere Regulona opazimo pri uravnavanju fosfatov in uravnavanju odzivov na napetosti vročinskih sunkov s pomočjo sigma faktorjev. Pri evkariotih so ti regulaloni vključeni v nadzor prevajanja prek vezave prevodnih faktorjev, ki bodisi sprožijo ali zavirajo proces prevajanja v evkariotih.

Kakšne so podobnosti med Operonom in Regulonom?

• Tako Operon kot Regulon sodelujeta pri uravnavanju genske ekspresije.
• Tako Operon kot Regulon sta sestavljena iz DNK.
• Tako Operon kot Regulon uravnavata induktorje, zaviralce ali stimulatorje.

Kakšna je razlika med Operonom in Regulonom?

Operon proti Regulonu
Operon je funkcionalna enota DNA v prokariotih, ki jo sestavlja več genov, ki jih urejata en promotor in operater.	Regulon je funkcionalna genetska enota, ki je sestavljena iz neskladne skupine genov, ki jih uravnava ena sama regulacijska molekula.
Najdeno v
V prokariotih najdemo večinoma operone.	V evkariontih najdemo pretežno regulalone.
Genska ureditev
Geni so razporejeni sočasno v operonu.	Gena ni treba urejati sočasno v regulalon. Za ureditev jih je mogoče urediti nekontiguirano.
Vrste
Operoni so dve vrsti; inducibilno ali represivno.	Reguloni so lahko modulon ali stimulon.
Primeri
trp -operon, ara -operon, his - operon, vol -operon so primeri za operone.	Ada regulalon, CRP regulalon in FNR regulalon so primeri regulalonov.

Povzetek - Operon proti Regulonu

Operoni so Reguloni vključeni v regulacijo izražanja genov. Čeprav sta bila sprva pri prokariotih opažena oba regulativna mehanizma, so ugotovili, da so regulaloni v evkariotih pretežno prisotni. Ugotovljeno je bilo, da imajo regulativno vlogo pri prepisovanju in prevajanju evkariontskih genov. Operoni so večinoma bodisi spodbudni ali zatiralni. Sestavljena je iz skupine genov, ki vsebujejo enega promotorja in enega samega operaterja, medtem ko je v regulalonu regulativni gen vključen v nadzor nad naborom neskončnih genov v evkariotih. To je razlika med operonom in regulalonom.

Referenca:

1.Culjković, B, et al. "Obvladovanje izražanja genov s pomočjo RNA Regulonov: vloga faktorja evkariontskega prevajanja eIF4E." Cell Cycle (Georgetown, Tex.)., Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. januarja 2007. Na voljo tukaj 
2. "Genska ureditev: teorija operacij." Lumen. Na voljo tukaj 

Vljudnost slik:

1.'Lac-operon'By Barbarossa na nizozemski Wikipediji, (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia  
2.'NIF REGULON'By Bt09b020 - Lastno delo, (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia