Nyckelskillnad – Promoter vs Operator
Andra DNA-sekvenser än den kodande regionen av en gen är avgörande för att utföra olika funktioner i relation till transkriptionsprocessen. Transkription är den enzymkatalyserade processen som transkriberar eller omvandlar DNA-strängen till dess liknande mRNA-sträng. I livets centrala dogm är transkription av DNA till mRNA den första fasen av proteinsyntes. Detta följs av translation, som omvandlar mRNA-sekvensen till en aminosyrasekvens som gör det förväntade proteinet. Bland de olika sekvenserna som finns i organismer spelar promotorsekvenser och operatorsekvenser en viktig roll vid transkription. Promotorer finns i både prokaryoter och eukaryoter. De är placerade uppströms om transkriptionsstartstället och är de platser där RNA-polymerasenzymet binder. Operatörer finns endast i prokaryoter. De är de platser där den reglerande molekylen binder till ett operon. Den viktigaste skillnaden mellan promotorn och operatören är baserad på typen av molekyl som binder till respektive DNA-sekvens. RNA-polymeras binder till promotorn, medan regulatoriska molekyler i operonsystemet binder till operatorn.
Vad är en Promoter?
En promotor är en DNA-sekvens placerad uppströms om transkriptionsstartstället. Denna viktiga DNA-sekvens finns i både eukaryoter och prokaryoter; även om de eukaryota promotorerna kan skilja sig från de prokaryota promotorerna. Promotorer är de DNA-regioner som RNA-polymeras binder till under transkriptionsprocessen. Det är det huvudsakliga enzymet som är involverat i att producera enkelsträngat RNA (mRNA, tRNA, rRNA) från en DNA-mall. Beroende på typen av RNA kommer RNA-polymeraset att skilja sig. Promotorsekvenserna är starkt konserverade regioner i hela genomet. Därför är de kända som konsensusregioner. Verkningsmekanismen för promotorn skiljer sig i eukaryoter och prokaryoter.
I eukaryoter kallas den konserverade sekvensen som finns i promotorerna som TATA-boxen, som är belägen i -10-positionen av genen. Bindningen av RNA-polymeras till TATA-boxen underlättas av de bindande transkriptionsfaktorerna. Denna transkriptionsfaktor gör bekräftelseförändringar i promotorsekvensen och ökar dess affinitet för RNA-polymeras att binda. Sålunda består pre-initieringskomplexet som bildas under transkriptionsinitiering av komplexet som bildas med de 7 transkriptionsfaktorerna och promotorstället. När detta komplex väl har bildats binder eukaryot RNA-polymeras lätt till promotorn och initierar transkriptionen.
Figur 01: Promoter
I prokaryoter är mekanismen mycket enklare eftersom de inte innehåller några transkriptionsfaktorer. Istället är sigmafaktorn för RNA-polymeras involverad i att känna igen promotorn och i sammansättningen av enzymet på promotorn. Det finns två huvudsakliga konserverade promotorregioner i prokaryoter, motsvarande promotorsekvens till TATA-boxen är känd som "Pribnow Box". Pribnow Box (-10 position) består av sekvensen TATAAT. Den andra promotorsekvensen är känd som -35-elementet eftersom den är belägen i -35-positionen.
Vad är en operatör?
En operator finns i prokaryotisk genstruktur. Det är den huvudsakliga regionen av DNA där de reglerande molekylerna i ett operonsystem binder till. lac-operatorn är operatorsekvensen som finns i lac-operonet hos många prokaryota bakterier. I fallet med lac-operonet binder repressormolekylen till operatorregionen. Denna bindning kommer att förhindra RNA-polymeras från att transkribera generna som finns nedströms om operatören.
Figur 02: Operatör av en operon
Eukaryoter har inga operatörsregioner. Istället binds deras transkriptionsfaktorer involverade i reglering av transkription till promotorregionerna. Operatörens huvudsakliga funktion i prokaryoter är alltså att reglera genuttryck.
Vilka är likheterna mellan arrangör och operatör?
- Både Promoter och Operator är sammansatta av deoxiribosnukleinsyror (DNA).
- Både promotor- och operatörssekvenser är viktiga i transkriptionsprocessen.
Vad är skillnaden mellan arrangör och operatör?
Promoter vs Operator |
|
| Promotorer är de platser där RNA-polymeras binder och de finns uppströms om transkriptionsstartstället för en gen. | Operatorer är de platser där den reglerande molekylen binder till en operonmodell. |
| Typ av organism | |
| Promotorer finns i både prokaryoter och eukaryoter. | Operatorer finns endast i prokaryoter. |
| Function | |
| Promotor underlättar bindningen av RNA-polymeras och transkriptionsfaktorer (endast i eukaryoter) till genen för gentranskription. I prokaryoter underlättar promotorregionen bindningen av sigmafaktor för RNA-polymeras (i prokaryoter). | Operatorer reglerar genuttrycket genom att underlätta bindningen av den reglerande molekylen till operonet. |
Sammanfattning – Promoter vs Operator
Promotor och Operator är viktiga DNA-sekvenser som är involverade i transkriptionsprocessen och i transkriptionsreglering. Promotorsekvenser finns i både prokaryoter och eukaryoter. Promotor är stället för bindning av RNA-polymeras. De är mycket konserverade regioner kända som konsensussekvenser. TATA-boxen av eukaryoter och Pribnow-boxen och -35-promotorn för prokaryoter är de vanliga promotorerna. Operatörer finns endast i prokaryoter, där de kontrollerar genuttrycket genom att binda repressorn och hämma transkription av generna nedströms (lac-operon-konceptet), eller binder till aktivatorn och inducerar transkription (trp-operon-konceptet). Detta är skillnaden mellan promotor och operatör.
