nyckelskillnad – inducerbar vs förtryckbar operon
En operon är en fungerande enhet av genomiskt DNA som innehåller ett kluster av gener under kontroll av en enda promotor. Genreglering uppnås genom kontroll av ett operon genom induktion eller repression. Operoner är av två typer: inducerbara operoner och undertryckbara operoner. Inducerbar operon är en typ av operon som slås på av en substratkemikalie, d.v.s. en inducerare. I ett repressibelt operon görs regleringen av en kemisk substans känd som en co-repressor som norm alt är slutprodukten av just den metabola vägen. Detta är nyckelskillnaden mellan inducerbara och undertryckbara operoner.
Vad är operoner?
Operon är ett kluster av strukturella gener som uttrycks eller kontrolleras av en enda promotor och anses vara den funktionella enheten av genomiskt DNA. Det finns tre komponenter i en oper. De är promotor, operatör och generna. De genetiska koderna för generna omvandlas till mRNA-sekvenser genom den process som kallas transkription. En operon producerar en enda enhet av mRNA-sekvenser, som senare översätts till separata proteiner, mestadels enzymer involverade i metabola vägar. Till en början upptäcktes operoner i prokaryoter, men senare hittades de även i eukaryoter. Prokaryota och eukaryota operoner leder till uppkomsten av polycistroniska mRNA respektive monocistroniska mRNA. Operaner kan också hittas på bakteriofager (bakterier som infekterar virus).
Vad är inducerbara operoner?
Ett inducerbart operon är ett gensystem som kodar för en motsvarande mängd enzymer associerade med en katabolisk väg. Det är inducerbart när en metabolit/substrat i denna väg aktiverar transkription av generna som kodar för de specifika enzymerna. Denna aktivering kan orsakas av en repressor när den är inaktiverad eller samarbetar. En inducerbar operon slås på av en inducerare. Ett inducerbart operon består av komponenter såsom strukturgener, operatorgen, promotorgen, regulatorgen, repressor och inducerare. Inducerbara operoner består av en eller flera strukturella gener. Lac-operonet är det bästa exemplet på inducerbar operon.
Figur 01: Inducerbar operon – Lac Operon
Den innehåller tre strukturella gener; Z, Y och A som transkriberar ett mRNA och translaterar mRNA:t till tre enzymer galaktosidas, laktospermeas respektive transacetylas. Operatörsgenen är belägen intill strukturella gener samtidigt som den kontrollerar hur de fungerar.
Vad är förtryckbara operoner?
Det undertryckbara operonet regleras i närvaro av en kemisk substans som kallas medrepressor. En co-repressor är alltid en slutprodukt av en metabolisk väg. I närvaro av en medrepressor sägs operonet vara avstängt. Tryptofanoperon (trp-operon) är ett exempel på repressibel operon. Strukturella gener, regulatorgen, operatorgen, promotorgen och co-repressor ingår i trp-operon. trp-operonet består av fem strukturella gener som transkriberar mRNA som senare översätts och kodas för proteiner som fungerar som enzymer.
Figur 02: Repressor-operon – tryptofanoperon
De strukturella generna regleras av specifika operatorgener som finns som en del av trp-operonet. Co-repressorn produceras som en slutprodukt genom en metabolisk väg som äger rum i cellen eller kan komma in i cellen utifrån. Koncentrationen av co-repressorn är direkt proportionell mot regleringen av transkription i cellen. Med ökningen av samrepressorkoncentrationen bildas apo-repressor- och co-repressorkomplex. Apo-repressorn är ett protein och kodas av regulatorgenen som finns i operonet. Detta komplex binder till operatorregionen och stoppar transkriptionen av strukturella gener. Under låga nivåer av samrepressorkoncentrationer förhindras sammanfogningen av apo-repressor och operatorgen. Detta möjliggör fortsättningen av bildandet av co-repressor. Apo-repressor- och co-repressorkomplexet kombineras med operatorgenen och stänger av genuttrycket. Detta förhindrar transkriptionsprocessen och stoppar därmed syntesen av enzymer.
Vilka är likheterna mellan inducerbar och förtryckbar oper?
- Inducerbara och undertryckbara operoner innehåller strukturella gener med liknande funktioner och kontrolleras av en enda promotor.
- Båda typerna av operoner består av ett reglersystem för negativ kontroll som styrs av en repressor.
- Repressorn kodas av de regulatoriska generna som finns i de två operonerna, och när repressorn väl är fäst vid operatören förhindrar den transkription.
Vad är skillnaden mellan inducerbar och förtryckbar oper?
Inducible vs Repressible operon |
|
| I inducerbara operoner hålls generna avstängda tills en specifik metabolit inaktiverar repressorn. | I undertryckbara operoner hålls gener påslagna tills repressorn aktiveras av en specifik metabolit. |
| Metabolic Pathway | |
| De inducerbara operonerna fungerar i katabola vägar. | De förtryckbara operonerna fungerar i anabola vägar. |
| Enzymsyntes | |
| Näringsämnena som används i vägen aktiverar enzymsyntes. | Produktionen stängs av av slutprodukterna av vägen som undertrycker enzymsyntes. |
| Exempel | |
| Lac-operon är en inducerbar operon. | Trp-operon är en förtryckbar operon. |
Sammanfattning – inducerbar vs förtryckbar oper
Ett operon är ett kluster av gener som kontrolleras av en enda promotor. De är två typer av operoner beroende på de funktioner de utför. De är inducerbara operoner och förtryckbara operoner. Inducerbart operon regleras av ett substrat som finns i den metaboliska vägen medan repressibelt operon regleras av närvaron av en metabolisk slutprodukt känd som en co-repressor. Detta är huvudskillnaden mellan inducerbar och repressoroperon.
Ladda ner PDF-version av Inducible vs Repressible Operon
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan inducerbar och förtryckbar operon.
